Pantallas planas ultias geneacion

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Editorial

Funcionamiento de Pantallas Planas y Televisores 3D 1

DirectorIng. Horacio D. Vallejo

ProducciónJosé María Nieves (Grupo Quark SRL)

Selección y Coordinación:Ing. Horacio Daniel Vallejo

EDITORIAL QUARK S.R.L.

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Impresión: Talleres Babieca - México

Con este ejemplar damos un paso más en compañía de los avances tec-nológicos.

Desde hace un par de años, las principales tiendas de venta de equiposelectrónicos ofrecen diferentes alternativas en receptores d e TV de alta defi-nición con imágenes en 3D, sin embargo, aún no existe programación espe-cífica y continua para que los usuarios puedan disfrutar de series, películas,eventos deportivos etc. Para poder ver en 3D se deben tener películas que, engeneral, vienen en formato Bu-ray.

Si Ud. tuvo la oportunidad de ver una película en 3D en estos tipos detelevisores, habrá notado que el camino por recorrer es aún muy extenso, yaque parece que uno estuviera viendo la programación como si fuese dentro“de una pecera”, por más que tenga las mejores lentes y esté en el más tran-quilo de los ambientes. La razón es muy simple, fabricar televisores 3D queno requieran lentes para que el espectador no se canse rápido sigue siendomuy caro… entonces ¿por qué se venden televisores 3D? ¿el 3D es lo mismoque el smart TV? Contestamos las dos preguntas al mismo tiempo: un tele-visor inteligente (smart TV) es aquel que permite una programación interac-tiva, conexión HDMI para alta definición y una serie de características a lasque los usuarios tardarán en acostumbrarse. Hoy en día se ofrecen muchostipos de televisores inteligentes y la gran mayoría vienen con decodificadorintegrado para 3D.

En esta obra “intentamos” explicar tanto al técnico como al aficionadoqué es la televisión 3D y cómo son los aparatos que la reproducen, tambiénse explica cómo funciona una pantalla LCD y de qué manera se encara elmantenimiento y la reparación de los televisores de última generación. En losCDs que acompañan a esta obra (y que puede descargar gratis de Internet)encontrará abundante información tanto teórica como práctica, muy útil paraprofundizar conocimientos y para tener herramientas indispensables para elservicio electrónico.

¡Hasta el mes próximo!

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EditorialDel Editor al Lector

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Sumario

2

Colección “Club Saber Electrónica”

CAPÍTULO 1 - CÓMO FUNCIONA

UNA PANTALLA LCD . . . . . . . . . . . .3Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3Construcción de la Pantalla LCD . . . . . . . . . . . . . . . .3Componentes principales de la pantalla LCD . . . . .5Principio del Cristal Líquido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6Proceso de Frotamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7Funcionamiento del Cristal Líquido . . . . . . . . . . . . . .8Funcionamiento de la Plaqueta Polarizada del Panel LCD (Obturador) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9Funcionamiento de la Película de Alineación . . . . .10Funcionamiento del Panel LCD . . . . . . . . . . . . . . . .10El Electrodo Transparente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Tipos de Construcción de Pantalla LCD . . . . . . . . .12Tipo Nematic Torcido (TN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Tipo Super TN (STN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Tipo Triple STN (TSTN) / Tipo de Película STN (FSTN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13El Sistema de la pantalla LCD . . . . . . . . . . . . . . . . .13Sistema de Matriz de Puntos . . . . . . . . . . . . . . . . . .14Coloración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14Sistemas de Excitación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15El Sistema de Matriz Pasiva . . . . . . . . . . . . . . . . . .15El Sistema de Matriz Activa . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16Primeras Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18Lo Que Debe Recordar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18La Excitación del Sistema de Matriz Activa . . . . . . .19Mejoramiento de la Tecnología de la Pantalla LCD . . . .22Características de la Pantalla LCD . . . . . . . . . . . . .22Sistema Multi-Dominio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25Sistema MVA (Alineación Vertical Multi-dominio) . . . . . .25Sistema IPS (Conmutación In- Plain) . . . . . . . . . . .26Película Compensada Ópticamente . . . . . . . . . . . .28Sistema OCB (Birrefringencia Compensada Ópticamente) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28Mejora de la Velocidad de Respuesta . . . . . . . . . . .29Apéndice 1: Luz Trasera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30Apéndice 2: Circuito LVDS . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

CAPÍTULO 2 - LA TELEVISIÓN 3D . . . .37Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37Introducción al 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

Principios Físicos de la Visión 3D . . . . . . . . . . . . . .40Evolución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41Sistemas Estereoscópicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41Sistemas Autoestereoscópicos . . . . . . . . . . . . . . . .42Cómo Aumentar el Número de Vistas . . . . . . . . . . .42Tecnologías Existentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43Métodos de Distribución Espacial para dar Sensación de 3D . . . . . . . . . . . .44Los Smart TV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45El Sistema Operativo de los Smart TV . . . . . . . . . .48Los Televisores 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49Tipos de Televisores 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51Televisión Autoestereoscópica . . . . . . . . . . . . . . . . .51El Sistema WOWvx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52Tecnología de Lentes Multivista . . . . . . . . . . . . . . .53Matriz de Lentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .532D & 3D Dual Mode(Compatibilidad entre el Modo 2D y 3D) . . . . . . . .54

Creación de Contenidos 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . .55Plugins para Programas de Animación 3D . . . . . . .56

CAPÍTULO 3 - FALLAS Y REPARACIÓN

EN TELEVISORES LCD Y 3D . . . . . .57Lo Primero que debe Saber . . . . . . . . . . . . . . . . . .57Fallas en los Periféricos de la Pantalla . . . . . . . . . .59Fallas con Simetría Vertical . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61Fallas con Simetría Horizontal . . . . . . . . . . . . . . . . .62Fallas en la Pantalla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63Fallas en el Filtro Polarizador . . . . . . . . . . . . . . . . .64Fallas de Construcción del Panel LCD . . . . . . . . . .65Fallas en el Circuito Electrónico del Panel LCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65Fallas de Comunicación y de Pantalla . . . . . . . . . .69Reparación de la Sección de Audio . . . . . . . . . . . .71Reparación de la Sección del Conversor A/D . . . . .72Circuito de Cristal Reset y Puerto de Salida . . . . . .72

CAPÍTULO 4 - 200 FALLAS COMENTADAS EN

PANTALLAS PLANAS Y SMART TV . . . . . .75Guía de Fallas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75

PANTALLAS PLANAS DE ULTIMA GENERACIÓN

Y PANTALLAS 3D

SUMARIO

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INTRODUCCIÓN

En varias ediciones de Saber Electrónicapublicamos artículos relacionados con laconstrucción y el funcionamiento de laspantallas planas de LCD usadas en los tele-visores modernos, también publicamostomos de la colección Club SaberElectrónica sobre este tema. Es por eso queeste trabajo, que es una traducción conarreglos del manual de entrenamientoSanyo TL5110LCD, abreviaremos conceptosy datos teóricos, dado que está orientado atécnicos reparadores. Sólo mencionaremoslas principales funciones de cada bloquey/o elemento y su relación con posiblesfallas.

La pantalla de LCD se usa para mostrarla señal eléctrica convertida a partir de

datos de imagen en pantalla CRT. Se usantransistores de película delgada (TFT) con-mutados por la señal eléctrica que cambianla transmisión a luz en pequeños elementosde imagen (pixeles) del LCD. La pantalla LCDconstruye la imagen agrupando estos ele-mentos de cada color RGB.

CONSTRUCCIÓN DE LA PANTALLA LCD

Para la descripción de este manualtomaremos como base los siguientes blo-ques:

Pantalla LCD: El cristal líquido está empa-quetado entre los módulos de plaqueta (TFTy Común) y se construye el panel LCD. Seadosa una luz trasera al panel LCD.

Capítulo 1 - Cómo Funciona una Pantalla LCD


En base al manual de entrenamiento TI5110LCD de Sanyo, en este capítulo explicamos“técnicamente” el funcionamiento de las pantallas planas de LCD con el objeto de

poder brindar parámetros de búsqueda de fallas y su reparación. Aclaramos que estetexto no pretende explicar el funcionamiento del televisor en si, ya que dicho tema se

desarrolló en el tomo 43 de esta Colección.

Cap 1 - Func LCD.qxd 3/7/12 4:40 PM Página 3

Capítulo 1

4


Figura 1


Módulo de plaqueta (electrodocomún): El electrodo común consta de unaplaqueta polarizada, un filtro de color y unelectrodo transparente en una placa devidrio. Se forma una película de alineaciónen el electrodo transparente.

Módulo de plaqueta (electrodo TFT): Elelectrodo TFT consta de una plaqueta pola-rizada y un electrodo transparente (elec-trodo de píxel y transistor excitador) en unaplaca de vidrio. Se forma una película de ali-neación en el electrodo transparente.

Para nuestra descripción, el panel LCD yel obturador LCD son la misma cosa pero elprimero se usa cuando hablamos de suestructura y el segundo para indicar la fun-ción.

COMPONENTES PRINCIPALES

DE LA PANTALLA LCD

Vea la figura 1 para referencia de los ele-mentos que componen la pantalla LCD.

Obturador LCD: La tensión de alimenta-ción a los electrodos transparentes entre elpíxel y los lados comunes cambia el arreglodel cristal líquido. Armando 2 plaquetaspolarizadas, la transferencia de luz desde laluz trasera se puede controlar mediante larelación de transparencia del obturador deLCD.

Cristal líquido: El cristal líquido es unmaterial cuyo estado está entre sólido y


Figura 2

Cómo Funciona un Televisor LCD


líquido. Tiene ambas características y gene-ralmente es un líquido turbio blanco.

Sus moléculas normalmente son de unarreglo comparativamente opaco y cam-bia a transparente con la aplicación de ten-sión o calor.

Electrodo transparente (película): ElObturador LCD se opera mediante tensiónde alimentación derivada de la señal devideo. Para su electrodo de conexión se usauna película transparente (figura 3).

Película de alineación: Es una películapara arreglar las moléculas de cristal líquidoy está hecha de resina poliamídica.

Plaqueta polarizada: La luz con unadirección específica pasa a través de unaluz polarizada.

Transistor excitador: El transistor de pelí-

cula delgada (TFT) se usa para excitar elobturador LCD de cada píxel.

Filtro de color: Es un filtro con 3 colores (R,G, B) arreglados para cada píxel.

Luz trasera: El cristal líquido no emite luz. Se necesita una fuente de luz para la

pantalla. La fuente de luz se pone en el ladotrasero del panel LCD y se llama “Luz trasera”(backlight).

Vea en la figura 2 cómo es la construc-ción de un display de LCD y detalles delensamble.

PRINCIPIO DEL CRISTAL LÍQUIDO

¿Qué es un cristal líquido?Es un material cuyo estado está entre

sólido y líquido. Tiene características tanto

Capítulo 1

6


Figura 3


de sólido como de líquido, y generalmentees un líquido turbio blanco. Sus moléculasgeneralmente son opacas y cambian atransparentes con la aplicación de tensión ocalor.

Casi todos los materiales constan de uncompuesto orgánico que toma la forma deuna vara delgada o una placa plana. Hay 3tipos de cristal líquido como se muestra en lafigura 4 y dependen de la construcción yarreglo de las moléculas.

Generalmente se usa el cristallíquido Nematic .

a) SmecticLas moléculas están en capasy dispuestas en paralelo entresí. El centro de gravedad estádispuesto al azar en la capa.

b) NematicLas moléculas no están encapas. Están dispuestas enparalelo. El centro de grave-dad se puede mover libre-mente alrededor del ejemayor.

c) CholestericLas moléculas están en capasy dispuestas en paralelo. Ladirección de disposición deleje mayor de las capas veci-nas se desplaza gradual-mente.A fin de usar el cristal líquidopara pantalla, es necesariodisponer regularmente lasmoléculas de Nematic (pro-ceso de frotamiento).

PROCESO DE FROTAMIENTO

Después que se ponen sustancias quími-cas en la placa de vidrio, se endurecen, yluego la superficie de la placa se frota conuna tela para fijar la dirección de las bre-chas que se forman. La dirección de dispo-sición de las moléculas se establece en lasbrechas.

Cómo Funciona una Pantalla LCD


Figura 4


Este proceso se usa para cambiar lascaracterísticas de modo que las moléculasque tocan la superficie frotada están dis-puestas según el eje mayor de la direcciónfrotada.

Esta película delgada en la placa devidrio se llama “película de alineación”.

FUNCIONAMIENTO DEL CRISTAL LÍQUIDO

La sustancia química requerida para elmaterial de cristal líquido es una que reac-ciona de modo que la dirección del arreglocambia de acuerdo con el campo eléctricoaplicado. En la pantalla LCD, se pone uncristal líquido entre dos electrodos. Cuandose aplica tensión entre ellos, se genera un

campo eléctrico en el cristal líquido, y lasmoléculas de cristal líquido se mueven yarreglan. La luz trasera aplicada al cristallíquido pasa o se bloquea de acuerdo conla disposición de las moléculas, figura 6.

Si se aplica un campo eléctrico de unafuente externa al cristal líquido, se generarándipolos eléctricos que reaccionarán segúnla intensidad y la dirección del campo eléc-trico.

A través de la operación de estos dipoloseléctricos y el campo eléctrico, se genera lapotencia de cambio de la dirección de lasmoléculas de cristal líquido. Por lo tanto, deacuerdo con un campo eléctrico externo,las moléculas de cristal líquido se mueven ycambian la dirección de horizontal a verti-cal.

Capítulo 1

8


Figura 5

Figura 6


FUNCIONAMIENTO DE LA PLAQUETA POLARIZADA

DEL PANEL LCD (OBTURADOR)

La luz es una onda electromagnética queoscila en forma perpendicular a la direcciónde avance. En realidad, las direcciones de

oscilación de toda la luz están mezcladas.Una plaqueta polarizada sólo deja pasar laluz en la dirección específica de las variasdirecciones de oscilación que estaban mez-cladas. Por lo tanto, sólo se puede extraer laluz de la misma dirección que la dirección

de polarización dela plaqueta polari-zada, dejándolapasar a través deesta plaqueta polari-zada. O sea, si la direcciónde oscilación de laluz y la dirección deuna plaqueta polari-zada coinciden, laluz pasará a travésde una plaquetapolarizada. Además,



Figura 7

Figura 8


si la dirección de una plaqueta polarizadadifiere de la dirección de oscilación de laluz, la luz no puede pasar a través de unaplaqueta polarizada. Cuando la direcciónde oscilación de una plaqueta polarizada yla luz se desplazan en 90°, la luz se bloqueacompletamente. En las figuras 8 y 9 pode-mos apreciar este fenómeno. La luz pasa y silas dos plaquetas están polarizadas en lamisma dirección cuando se las mira, enton-ces la luz brilla. Sin embargo, si se desplazanen ángulo recto, la luz se bloquea y la ima-gen aparece oscura.

FUNCIONAMIENTO DE LA PELÍCULA DE ALINEACIÓN

El cristal líquido se inserta en películas dealineación de una placa superior e inferiorque tienen la direc-ción de surcos des-plazados en 90° en lapantalla LCD. Lasmoléculas de cristallíquido de la placa dealineación superior sedisponen según lapelícula de alinea-ción superior. Lasmoléculas de cristallíquido de la placa dealineación inferior sedisponen según lapelícula de alinea-ción inferior. La capade cristal líquido entreestas películas de ali-neación se tuercepoco a poco y se dis-pone de modo que

se forma una espiral. La luz que entra a tra-vés de la primera placa de alineación va aser girada su dirección de oscilación en 90°por la capa de cristal líquido entre las pelí-culas de alineación. Ahora la dirección deoscilación se alinea con la segunda placade alineación y la luz pasará. Esta operaciónpodemos verla graficada en la figura 10.

FUNCIONAMIENTO DEL PANEL LCD

En el panel LCD se inserta un cristal líquidoy se lo encierra entre dos placas de vidrio. Laplaqueta polarizada, el electrodo transpa-rente, y la película de alineación se formanen estas placas de vidrio. La luz puede pasaro bloquearse suministrando tensión o no aeste panel LCD.

Capítulo 1

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Figura 9


Si no se suministra tensión (llave apa-gada), las moléculas de cristal líquido sondesplazadas en 90° lateralmente y se dispo-nen en espiral. La dirección de oscilación dela luz que pasó por la plaqueta polarizadasuperior es cambiada por la disposición dela molécula de cristal líquido girada. Por lotanto, la dirección de una plaqueta polari-zada y la dirección de oscilación de la luzque es desplazada en 90° es la misma, yesta luz ahora puede pasar a través de unaplaqueta polarizada. Esta es la condición deobturador activado del cristal líquido y elpanel LCD (obturador LCD) deja pasar la luz.

Por el contrario, en la condición de sumi-nistro de tensión (llave encendida), las molé-culas de cristal líquido se disponen en unalínea a 90° con respecto a la placa de vidrio.Dado que las moléculas verticales de cristallíquido no afectan la dirección oscilante dela luz, la luz que pasó a través de la placa

polarizada superior pasa como está sincambiar la dirección de oscilación. Dadoque la dirección de oscilación de esta luzdifiere de la dirección de la plaqueta polari-zada inferior que está desplazada en 90°, laluz choca con esta plaqueta polarizada y nopuede pasar. Esta es la condición de obtu-rador desactivado del cristal líquido y elpanel LCD (obturador LCD) bloquea la luz.Esta es la estructura básica (activada-des-activada de la luz por el obturador LCD) deun panel LCD. Es una estructura tipo empa-redado de lados superior e inferior de elec-trodos transparentes, películas de alinea-ción, y plaquetas polarizadas, con un mate-rial de cristal líquido encerrado entre ellos.

El panel LCD mostrado en la figura 11 esun tipo de panel que cambia la luz en unacondición de pasaje cuando no se suminis-tra tensión entre las plaquetas polarizadassuperior e inferior que están a 90° entre sí.



Figura 10


Este tipo de panel tiene la ventaja de quemejora el contraste de negro y general-mente funciona bien. Este modo se llama“Modo Normalmente Blanco”.

Un panel LCD que transmite luz cuandono se suministra tensión se denomina “ModoNormalmente Negro”. En la práctica, coneste tipo (cuando las plaquetas polarizadassuperior e inferior están dispuestas en lamisma dirección) la presentación de negroperfecto se vuelve difícil debido a la fuga deluz ocasionada por las variaciones en la dis-posición de las moléculas de cristal líquido.

EL ELECTRODO TRANSPARENTE

A fin de generar un campo eléctrico en elcristal líquido, se suministra tensión a los elec-trodos superior e inferior. Si se usa metal paraestos electrodos, la luz es interrumpida poreste metal y no puede pasar al cristallíquido. Por lo tanto, se usa un electrodotransparente que transmite la luz para elelectrodo del obturador LCD.

TIPOS DE CONSTRUCCIÓN DE PANTALLA LCD

TIPO NEMATIC TORCIDO (TN)Cuando las moléculas de cristal líquido

se tuercen en 90° entre las plaquetas supe-rior e inferior, la pantalla LCD se llama tipo TN(Twisted Nematic), vea el esquema de lafigura 12. La mayoría de las pantallas LCDson de este tipo y presentan alto contraste(relación) aún en condiciones de baja ten-sión y potencia.

TIPO SUPER TN (STN)Se usan en televisores LCD, monitores de

PC, teléfonos celulares, etc. Se usa un mate-rial de cristal líquido que mejora las caracte-rísticas visuales tales como la relación decontraste. En este tipo STN las moléculas setuercen 180° a 270° y se disponen entre loselectrodos superior e inferior, figura 13.Suministrando tensión a este cristal líquido, larelación transparente de la luz cambia másbruscamente. Por lo tanto, se mejoran lascaracterísticas de contraste y de subida dela tensión (respuesta de la llave encendida yapagada), y así se logra una imagen másclara en pantallas más grandes.

Tipo Triple STN (TSTN) / Tipo de Película STN (FSTN)Una falla del tipo STN es que los colores

de pantalla durante el encendido y el apa-

Capítulo 1

12


Figura 11

Figura 12


gado del obturador LCD se vuelven verdeamarillento y azul naval (en el tipo TN sonblanco y negro). Esto es porque la luz de unalongitud de onda específica se refleja y sedispersa por el espesor del panel LCD. Por lotanto, aunque se adose un filtro de color deRGB al cristal líquido tipo STN, el verde azu-lado se mezcla con los colores que van del

negro, gris, al blanco, y no se puede mostraruna imagen de color natural. El tipo TSTN y elFSTN han sido desarrollados como un tipoavanzado de STN.

En el tipo TSTN, se usan películas com-pensadas ópticamente (películas de polí-meros altos) entre los paneles LCD superior einferior. Compensan el torcimiento de la luz ylos colores de pantalla de verde amarillentoy azul naval cambian al correcto blanco ynegro, figura 14. El tipo FSTN usa una solapelícula compensada ópticamente.

EL SISTEMA DE LA PANTALLA LCD

Veremos cómo es un sistema de matrizde puntos y cómo se reliza la coloración, demodo de estar preparados para describir(en la próxima edición) el funcionamientode un sistema matriz activa.



Figura 13

Figura 14


SISTEMA DE MATRIZ DE PUNTOS

Las pantallas LCD tienen dos sistemas deexcitación: de segmentos y de matriz depuntos. Este último se usa en las pantallas delos televisores LCD.

Los elementos de imagen (pixeles) de launidad de pantalla se disponen horizontal-mente (fila X) y verticalmente (columna Y), yse pueden mostrar varias características yfiguras.

La figura 15 muestra una matriz de X x Y =10 (pixeles) mostrando el carácter Y. En el sis-tema de matriz de puntos, al hacer máspequeño el tamaño de los pixeles y aumen-tando el número total de pixeles, se puedeobtener una pantalla grande con caracte-res finos de la imagen.

Con la tecnología actual de fabricaciónde cristal líquido, el número de pixeles porpulgada ha alcanzado 200 ppp (puntos porpulgada, también conocido por ppi) y así se

pudo lograr una pantalla de muy alta defini-ción. Además, el número de pixeles corres-pondiente a tamaños de pantalla más gran-des se puede especificar y fabricar. Porejemplo, el número de pixeles del panelSXGA es aproximadamente 1.300.000 (1280x 1024 = 1.310.720 pixeles).

COLORACIÓN

Dado que un obturador LCD sólo dejapasar o bloquea la luz, no puede mostrarpor sí solo una imagen en colores. La ima-gen en colores se construye mezclando lostres colores primarios (rojo, verde y azul),como en el tubo de rayos catódicos deltelevisor color. El panel LCD color tiene un fil-tro de colores adosado al panel monocro-mático. En el panel LCD color ejemplificadoen la figura 16, controlando las tensiones ylas formas de onda que se suministran a

Capítulo 1

14


Figura 15


cada pixel RGB, se controla la relación detransparencia y se ajustan el matiz y el brillo.Por lo tanto, aunque el panel SXGA descriptoanteriormente tiene aproximadamente1.300.000 pixeles, en la coloración hayaproximadamente 4 millones de puntos(sub-pixeles).

SISTEMAS DE EXCITACIÓN

Los sistemas de excitación de la pantallaLCD se dividen en :

El sistema de excitación estático, querara vez se usa.

El sistema de excitación pasivo, que seusa para imágenes detenidas, como encalculadoras y en notebook.

El sistema de matriz activa, que es ade-cuado para la alta definición y la alta velo-cidad de respuesta necesaria en televisoresLCD de pantalla grande.

EL SISTEMA DE MATRIZ PASIVA

En la estructura de un sistema de matrizpasiva, los electrodos Y de la dirección verti-cal (dirección Y) se forman en la placa devidrio superior, y los electrodos X de la direc-ción horizontal (dirección X) se forman en laplaca de vidrio inferior como una matriz. Lasmoléculas de cristal líquido quedan en elmedio de estos electrodos. Suministrandotensión entre el electrodo Y y el X en secuen-cia, en un cierto momento, se genera uncampo eléctrico en el cristal líquido dondese cruzan el electrodo Y y el electrodo X. Porlo tanto, las moléculas de cristal líquido deesta dirección de pixel (intersección de loselectrodos X e Y) cambian su disposición yun obturador LCD se enciende o apaga(figuras 17 y 18).

En el sistema de excitación dinámico,dado que la señal eléctrica (tensión) sesuministra al electrodo Y y al electrodo X en

secuencia, elnúmero de pixe-les que seencienden oapagan es X+Y(el número totalde pixeles es X xY. Por lo tanto, enc o m p a r a c i ó ncon el sistemade excitaciónestático quetiene un elec-trodo indepen-diente paracada pixel, elnúmero de elec-trodos del sis-



Figura 16


tema de excitación dinámico es muypequeño. Sin embargo, con este sistema deexcitación dinámico, dado que el electrodoen sí mismo es el conductor, tiene una resis-tencia que no se puede despreciar en pan-tallas grandes. Esta resistencia hace que lavelocidad del obturador se vuelva máslenta. Por lo tanto, cuando se muestran imá-genes en movimiento, etc. , se genera unaimagen posterior. Este sistema de matriz

pasiva no es adecuado para televisores LCDde pantalla grande que requieren imágenesen movimiento y alta resolución.

El sistema de matriz activa fue desarro-llado a fin de superar esas fallas.

EL SISTEMA DE MATRIZ ACTIVA

En el sistema de matriz activa, un ele-

Capítulo 1

16


Figura 17

Figura 18


mento de conmutación se conecta paracada pixel en la intersección de los electro-dos X e Y de un sistema de matriz pasiva.Cada pixel ahora está controlado por el ele-mento de conmutación (elemento activo).Dado que la llave de cada pixel seenciende y se apaga independientemente,la velocidad de respuesta aumenta. Para elelemento de conmutación se usa el transis-tor de película delgada (TFT) y se conecta ala plaqueta de vidrio. La pantalla LCD queusa este TFT se llama pantalla LCD TFT.

Vea en la figura 19 una ejemplificaciónde la estructura de un sistema de MatrizActiva.

El electrodo superior de todo el diagramase forma en la placa de vidrio superior y sellama “Electrodo Común”. En la placa devidrio inferior se forman : un electrodo depixel (diagrama de pixeles), TFT (elementode conmutación) que excita a un electrodo

de pixel, y un electrodo X para entrada deCompuerta y un electrodo Y para entradade Fuente del TFT. En esta estructura elcampo eléctrico se genera en el área entreel electrodo de pixel y el electrodo común, yel obturador LCD de un pixel se pone enfuncionamiento.

Cuando se suministra una tensión eléc-trica al electrodo Y y al X del TFT, éste seenciende y las moléculas del cristal líquidofuncionan como una llave de luz. Vea lafigura 20 (direcciones X1 e Y0).

La operación de amplificación de untransistor se usa para la llave TFT de un sis-tema de matriz activa, figura 21. En este sis-tema, la velocidad de conmutación se uni-fica en toda la pantalla, aumentando lavelocidad de respuesta de la excitación encomparación con el sistema de matrizpasiva.

Por lo tanto, la pantalla LCD TFT (sistema



Figura 19


de matriz activa) se adoptó por ser más efi-ciente, dado que puede proveer la veloci-dad de respuesta requerida para las gran-des pantallas o las imágenes de movi-miento rápido. No obstante, se necesita másvelocidad de respuesta para la televisiónLCD de alta definición. Esto se describiráposteriormente.

PRIMERAS CONCLUSIONES

Hasta aquí hemos visto cómo es unapantalla de cristal líquido y cómo se activauna matriz, resta explicar cómo se excitadicha matriz y qué mejoras pueden hacersepara optimizar el rendimiento del equipo,tema que veremos en la próxima edición;sin embargo, creemos conveniente dar unpequeño repaso de lo que es una pantallade crisital líquido.

LO QUE DEBE RECORDAR

Una pantalla de cristal líquido o LCD(sigla del inglés liquid crystal display) es unapantalla delgada y plana formada por unnúmero de píxeles en color o monocromoscolocados delante de una fuente de luz oreflectora. Se utiliza en dispositivos electróni-cos alimentado con pilas, ya que utiliza can-tidades muy pequeñas de energía eléctrica.

Cada píxel de un LCD típicamente con-siste de una capa de moléculas alineadasentre dos electrodos transparentes, y dos fil-tros de polarización, los ejes de transmisiónde cada uno que están (en la mayoría delos casos) perpendiculares entre sí. Sin cristallíquido entre el filtro polarizante, la luz quepasa por el primer filtro sería bloqueada porel segundo (cruzando) polarizador.

La superficie de los electrodos que estánen contacto con los materiales de cristal

Capítulo 1

18


Figura 20


líquido es tratada a fin de ajustar las molé-culas de cristal líquido en una dirección enparticular. Este tratamiento suele ser normal-mente aplicable en una fina capa de polí-mero que es unidireccionalmente frotadautilizando, por ejemplo, un paño. La direc-ción de la alineación de cristal líquido sedefine por la dirección de frotación.

Antes de la aplicación de un campoeléctrico, la orientación de las moléculas decristal líquido está determinada por la adap-tación a las superficies. En un dispositivo twis-ted nematic, TN (uno de los dispositivos máscomunes entre los de cristal líquido), lasdirecciones de alineación de la superficiede los dos electrodos son perpendicularesentre sí, y así se organizan las moléculas enuna estructura helicoidal, o retorcida.Debido a que el material es de cristal líquidobirrefringente, la luz que pasa a través de unfiltro polarizante se gira por la hélice de cris-tal líquido que pasa a través de la capa decristal líquido, lo que le permite pasar por elsegundo filtro polarizado. La mitad de la luzincidente es absorbida por el primer filtropolarizante, pero por lo demás todo el mon-taje es transparente.

Cuando se aplica un voltaje a través delos electrodos, una fuerza de giro orienta lasmoléculas de cristal líquido paralelas alcampo eléctrico, que distorsiona la estruc-tura helicoidal (esto se puede resistir graciasa las fuerzas elásticas desde que las molé-culas están limitadas a las superficies). Estoreduce la rotación de la polarización de laluz incidente, y el dispositivo aparece gris. Sila tensión aplicada es lo suficientementegrande, las moléculas de cristal líquido en elcentro de la capa son casi completamentedesenrolladas y la polarización de la luz inci-

dente no es rotada ya que pasa a través dela capa de cristal líquido. Esta luz será princi-palmente polarizada perpendicular alsegundo filtro, y por eso será bloqueada y elpixel aparecerá negro. Por el control de latensión aplicada a través de la capa de cris-tal líquido en cada píxel, la luz se puede per-mitir pasar a través de distintas cantidades,constituyéndose los diferentes tonos de gris.

El efecto óptico de un dispositivo twistednematic (TN) en el estado del voltaje esmucho menos dependiente de las variacio-nes de espesor del dispositivo que en elestado del voltaje de compensación.

Debido a esto, estos dispositivos suelenusarse entre polarizadores cruzados de talmanera que parecen brillantes sin tensión (elojo es mucho más sensible a las variacionesen el estado oscuro que en el brillante).

En la figura 21 se puede observar unainfografía que ejemplifica cómo se iluminanlos píxeles de una pantalla LCD.

LA EXCITACIÓN DEL SISTEMA

DE MATRIZ ACTIVA

La pantalla LCD TFT consta de una matrizde n filas de dirección X (X0 - Xn-1) y ncolumnas de dirección Y (Y0 - Yn-1). La líneade dirección X se llama “línea de com-puerta” y la línea de dirección Y se llama“línea de datos”.

Al principio, la exploración comienzadesde la dirección de pixel (X0, Y0), ycuando se selecciona la dirección (X0, Yn-1)se completa la exploración de la línea X0. Acontinuación, se exploran en secuenciatodos los pixeles desde la línea X1 hasta lalínea Xn-1. La operación de selección de la




Capítulo 1

20





Figura 21


dirección de pixel se explica acontinuación.

Al principio, la tensión deseñal se aplica a la fila X1 (com-puerta del TFT), luego la tensiónse aplica a la columna Y2(fuente del TFT), y se seleccionala dirección de la intersecciónde X1 e Y2 y su TFT se enciendeo apaga. No obstante, tan soloel encendido o el apagado delTFT no cambiará el brillo de lapantalla. El brillo de la pantalla secambia controlando la tensiónde la línea de datos (columna Y).La figura 22 muestra las carac-terísticas de tensión del sistemamatricial.

En la figura 23 la tensión de la línea dedatos Y2 se suministra en la dirección posi-tiva a un electrodo común (excitación decontinua). En la práctica, se suministra unatensión alterna uniforme al electrodo común(excitación de alterna) para prolongar lavida del cristal líquido.

MEJORAMIENTO DE LA TECNOLOGÍA

DE LA PANTALLA LCD

Veremos a continuación algunas innova-ciones que contribuyen al mejoramiento deuna pantalla LCD:

CARACTERÍSTICAS DE LA PANTALLA LCD

Ángulo de Vista: El ángulo de vista signi-fica el rango visible normal de una pantalla.

En una pantalla LCD, el ángulo de vista es

angosto en comparación con un CRT o PDP(Plasma Display Panel), figura 24. El ángulode vista de una pantalla LCD tipo TN típicaes aproximadamente 100°. Sin embargo,con la nueva tecnología mejorada que seha desarrollado el ángulo de vista de la pan-talla LCD ha aumentado hasta 160° o 170°.Este sistema mejorado se describirá poste-riormente. (El ángulo de vista de un CRT oPDP es 180°).

Características de Respuesta: La carac-terística de respuesta de la pantalla LCD esla velocidad a la cual la pantalla se refrescamediante la señal de entrada (señal dedatos de video).

Si esta característica de respuesta de lapantalla LCD es lenta, aparecerá una ima-gen posterior en la pantalla. Por lo tanto, entelevisores LCD de pantalla grande lamejora de esta característica de respuestase vuelve muy importante.

Capítulo 1

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Figura 22




Figura 23


Capítulo 1

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Figura 24

Figura 25


ÁNGULO DE VISTA (TIPO TN)

El principio de la penetración óptica y laintercepción del obturador LCD mediante ladirección modificada de las moléculas decristal líquido cilíndricas controla la direcciónde la luz. Por lo tanto, el brillo, el matiz y elcontraste dependen de la dirección de vistade la pantalla LCD. El rango (ángulo) en elcual estas características aparecen norma-les se denomina “ángulo de vista”. El pro-blema de la pantalla LCD TN es que esteángulo de vista es angosto.

La figura 25 muestra que el brillo cambiasegún el ángulo con que se ve una imagengris. En esta figura, la molécula de cristallíquido se inclina diagonalmente. Por lotanto, la cantidad de penetración ópticacambiará según el ángulo cuando seobserva la pantalla desde el frente o desdeel costado.

SISTEMA MULTI-DOMINIO

La disposición de la pantalla LCD TN esdireccional. En este sistema multi-dominio,un pixel se divide en dos o más dominiosarreglados.

La figura 26 muestra un ejemplo de sis-tema multi-dominio con dos dominios. Lacantidad de luz por pixel desde varios ángu-los se ecualiza mediante este sistema.Además, el ángulo de vista incluso se vuelvemás amplio aumentando el número de divi-siones. Sin embargo, la fabricación es difícilen el proceso de frotamiento.

SISTEMA MVA (ALINEACIÓN VERTICAL MULTI-DOMINIO)

En el sistema MVA, la película de alinea-ción está dispuesta de modo que las molé-



Figura 26


culas de cristal líquido se mantienen vertica-les. El sistema MVA combina la alineaciónvertical con el sistema multi- dominio.Alineando verticalmente las moléculas decristal líquido, se pierde la influencia de laintercepción óptica, y se mejoran el ángulode vista y el contraste.

Se usa un tipo de material que hace quelas moléculas de cristal líquido se ubiquenverticales con respecto a la placa de vidriosin aplicar tensión (cristal líquido Nega-Nematic).

En el sistema MVA, adosando la guardade protección mediante una resina yhaciendo que las moléculas de cristallíquido se pongan en diagonal en el elec-trodo transparente, se construyen dominiosde alineación múltiples. Por lo tanto, dadoque el proceso de frotamiento puede salte-

arse en la producción de la película de ali-neación, la fabricación se vuelve más fácilen comparación con el sistema multi-domi-nio.

Generalmente se usa un sistema Posi-Nematic que alinea las moléculas de cristallíquido aplicando tensión, tal como sepuede observar en la figura 27.

SISTEMA IPS (CONMUTACIÓN IN- PLAIN)

La estructura de un sistema IPS se muestraen la figura 28. El pixel y los electrodoscomunes se montan en el costado de lapelícula transparente (transistor excitador) yel campo eléctrico se genera horizontal-mente a la placa de vidrio. Con este campoeléctrico, la dirección de alineación de las

Capítulo 1

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Figura 27


moléculas de cristal líquido gira 90° en para-lelo con la placa de vidrio.

En el sistema IPS, las moléculas de cristallíquido giran completamente en la direcciónhorizontal. Dado que las moléculas de cris-tal líquido no se inclinan como en el tipo TN,hay poco cambio en las características dela imagen (contraste, brillo, matiz, etc.) y elángulo de vista se vuelve más amplio. Sinembargo, hay algunos problemas. La canti-dad de luz transparente se reduce, la veloci-

dad de respuesta es más lenta, y una ima-gen blanca se vuelve un poco azulada oamarillenta según la dirección de vista. Eltipo S-IPS (Super-IPS) fue desarrollado paramejorar estos problemas. En el tipo S-IPS, laestructura del electrodo que excita a lasmoléculas de cristal líquido adquiere unaforma de zigzag, lo cual reduce el cambiode color. Aumenta el ángulo de vista enaproximadamente 160° y tiene alta defini-ción equivalente al TRC.



Figura 28


PELÍCULA COMPENSADA ÓPTICAMENTE

Usando la película compensada óptica-mente, se corrige el desplazamiento de fasedel tipo STN de la pantalla LCD, y el ángulode vista y el contraste mejoran.

En la figura 29 se muestran tres métodosde adosar la película compensada ópti-camente.

SISTEMA OCB (BIRREFRINGENCIA

COMPENSADA ÓPTICAMENTE)

El sistema OCB combina el sistema de ali-neación inclinada en el cual las moléculasde cristal líquido se alinean y se inclinanentre las plaquetas superior e inferior y lapelícula compensada ópticamente (vea lafigura 30). El sistema tiene las características

Capítulo 1

28


Figura 29

Figura 30


de ángulo de vista aumentado y menorvelocidad de respuesta. Sin embargo, la ali-neación inclinada es difícil de uniformizar yestabilizar.

MEJORA DE LA VELOCIDAD DE RESPUESTA

Sistema de Impulso: A fin de reducir la

imagen posterior y oscurecer el contorno,existe el sistema que hace que la luz traseraparpadee por cada escritura de una ima-gen o se inserta una imagen toda negra enel ciclo fijo. Se llama sistema de impulso. Enel sistema llamado de super impulso, losdatos negros se escriben cada 1/60 seg. , yse reducen la imagen posterior y los fantas-mas. Cabe aclarar que con el panel LCD



Figura 31

Figura 32


usual, dado que la imagen se muestra con-tinuamente, la imagen delantera se vuelveoscura así como la imagen posterior, en elsistema de impulso (figura 31), insertandodatos negros entre los datos de imagen, laimagen posterior se reduce y mejora la res-puesta de alta velocidad.

Sistema FFD (Excitación Directa): La velo-cidad de respuesta del brillo del LCD sepuede mejorar agregando una característicade sobrepico a la tensión de la línea dedatos. La figura 32 muestra las señales corres-pondientes al circuito real de sobrepicousado en el sistema de excitación digital.

APÉNDICE 1: Luz TraseraUn panel LCD no emite luz en sí mismo.

Para la presentación se requiere una fuente

luminosa, y normalmente se usan luces fluo-rescentes para la luz trasera del televisorLCD.

La luz trasera consta de luces fluorescen-tes, una placa reflectora, y una lámina dedifusión (o plaqueta). La figura 33 muestra laestructura y la foto de luces traseras de tele-visores LCD de 30V y de 15V.

APÉNDICE 2: Circuito LVDS

(1) Interfaz LVDS: Para transmitir la infor-mación de la señal de video, se usa unainterfaz con una norma LVDS (Low NoiseDifferential Signalling, o sea, señalizacióndiferencial de bajo ruido), la cual tiene elmérito de bajo ruido, alta velocidad de ope-ración con pequeña amplitud y bajo con-sumo de potencia.

Capítulo 1

30


Figura 33


El cable LVDS conecta el transmisor en elcircuito excitador y el receptor en el módulo,figura 34.

(2) Circuito excitador: La figura 35muestra los diagramas en bloque de un cir-cuito excitador de panel. La señal final deinformación de video se transmite al módulodel panel LCD a través de un cable LVDS.

Para concluir con esta explicación, en lasfiguras 36, 37 y 38 se exponen los diagramasen bloque de los televisores Sanyo CLT-1583,CLT-2053 y CLT1554.

Si Ud. desea conocer cómo funcionanestos equipos puede recurrir al curso brin-dado en el CD que acompaña a esta obra,(La Biblia del Plasma y LCD, vea la página 1de este libro). ☺



Figura 34

Figura 35


Capítulo 1

32


Figura 36




Figura 37


Capítulo 1

34


Figura 38


¿CÓMO HACE LA TECNOLOGÍA 3D PARA QUE UN

OBJETO EN UNA PANTALLA SE VEA CON SENSACIÓN DE

PROFUNDIDAD?

Todo tiene que ver con la forma en quenos centramos en los objetos cuando losmiramos. Vemos las cosas porque nuestrosojos absorben la luz reflejada por los objetos.Nuestro cerebro interpreta la luz y crea unaimagen en nuestras mentes. Cuando unobjeto está muy lejos, la luz que viaja a unode los ojos es paralela a la luz que viaja en

el otro ojo. Pero a medida que el objeto seacerca, las líneas ya no son paralelas “ellasconvergen en los ojos y con un ligero cam-bio para compensar”. Para que entienda,cuando acerca un dedo a su nariz, los ojosse ponen bizcos para poder ver dicho dedo.

“Todo es cuestión de enfoque”.

Cuando se enfoca en un objeto, el cere-bro tiene en cuenta el esfuerzo necesariopara ajustar los ojos para concentrarse en

Capítulo 2 - La Televisión 3D


La televisión 3D está en apogeo. Vivimos la era de las imágenes tridimensionales y abuen seguro aún no hemos llegado al cenit en este terreno. Tan sólo estamos ante lapunta de un iceberg, cuya base bien podría ser las pantallas OLED 3D. Nos hallamos

pues, ante un concepto de televisión totalmente distinto e innovador en donde, por unaparte se ha primado la óptima visualización 3D desde cualquier punto de una sala, sinque necesariamente el espectador se encuentre frente a la pantalla, y por otra se le ha

concedido un plus de funcionalidad dada su flexibilidad.La Televisión 3D se refiere a un televisor que permite visualizar imágenes en 3 dimensio-nes, utilizando diversas técnicas para lograr la ilusión de profundidad. Todo proceso quepermite crear imágenes en 3D se conoce con el nombre de estereoscopía, y fundamen-

talmente se basa en el principio natural de la visión humana, en donde cada uno denuestros ojos capta en un mismo instante una imagen ligeramente diferente a la del otroojo, debido a la distancia que los separa. Ambas imágenes son procesadas por nuestro

cerebro, permitiéndonos observar el mundo en 3D, tal como lo conocemos.


ella, y cómo deben converger los ojos. Enconjunto, esta información nos permite esti-mar cuan lejos está un objeto. Si sus ojos tie-nen que converger lo suficiente, entonces eslógico que el objeto está cerca de Ud.

El secreto de la televisión y las películasen 3D es que al mostrar a cada ojo lamisma imagen en dos posiciones diferentes,puede hacer que su cerebro interprete quelo que está viendo tiene profundidad. Perotambién significa que los puntos de enfoquey convergencia no coincide con la maneraque lo hacen con objetos reales. Es decir, losojos pueden converger a dos imágenes queparecen estar a diferentes distanciascuando en realidad se trata de dos imáge-nes que están en una pantalla. Es por esoque usted queda con la vista cansadacuando ve un montón de películas 3D enuna sola sesión.

Ahora bien, como Ud. está mirando dosimágenes que parecen ser una sola, elsecreto está entonces en las lentes que usapara “engañar al cerebro” ya que un ojodebe ver una imagen y el otro ojo debe verla otra que interpretará como que está aotra distancia.

Lo más sencillo es utilizar anteojos queposeen lentes de color diferente para cadaojo y que sea complementarios de modoque cada uno perciba solo una imagen delas que está en la pantalla. Los dos coloresmás comunes son el rojo y el azul. Si mira lapantalla sin las lentes, verá que hay dos con-juntos de imágenes ligeramente desplaza-das una de otra, figura 1. Una tendrá un tinteazul en el mismo y el otro un tinte rojizo. Si sepone las lentes, verá una imagen única queparece tener profundidad.

La lente roja absorbe toda la luz roja que

viene de la pantalla, cancelando las imá-genes rojizas. La lente azul hace lo mismocon las imágenes de color azul. El ojo detrásdel lente de color rojo sólo podrá ver las imá-genes de color azul, mientras que el ojodetrás de la azul ve la roja. Debido a quecada ojo sólo puede ver un conjunto deimágenes, el cerebro interpreta que esto sig-nifica que ambos ojos están viendo elmismo objeto. Pero sus ojos están conver-giendo en un punto que es diferente desdeel punto de referencia (el objetivo será siem-pre la pantalla del televisor). Esto es lo quecrea la ilusión de profundidad.

Pero esto es sólo el comienzo… simple-mente para que Ud. sepa qué es la televi-sión 3D, veremos ahora conceptos teóricosque llevan a la transmisión de una imagen3D y cómo mejoramos ciertos aspectoscomo “el cansancio en la vista” mediante elempleo de lentes activos.

INTRODUCCIÓN AL 3D

En sus orígenes, las películas en 3D (comohoy las conocemos) eran filmadas utilizando

Capítulo 2

38


Figura 1 - Imagen 3D vista sin lentes


dos cámaras individuales. Luego, la apari-ción de nuevas cámaras duales (doble sis-tema óptico) permitió que en la actualidadse pueda obtener el mismo resultado conuna cámara única. Los dos puntos de vistaque ofrecen los sistemas ópticos integradospermiten simular las diferentes perspectivasde los ojos izquierdo y derecho.

Como vimos al comienzo, existen diversostipos de lentes 3D en el mercado. Por unlado la típicas lentes de dos colores, conoci-das como anaglíficas y por otro las lentesactivas. Las películas en 3D, como Avatar,que los espectadores han podido disfrutaren las salas se visualizan generalmente conlentes pasivas, mientras que la nueva televi-sión en 3D requiere de lentes activas. ¿Quédiferencias hay entre unas y otras?

Las primeras lentes para poder ver en 3Dfueron las lentes anaglíficas, los típicos ante-ojos con lentes de dos colores distintos. Estadiferencia en la coloración de las lentes sirvepara filtrar de manera distinta los colores quereciben los ojos.

Como explica un técnico de Sonydurante la presentación de la televisión en3D, "en realidad no tendrían porque sersiempre rojo y verde, pues lo verdadera-mente importante es que los colores seancompletamente opuestos dentro de larueda cromática". De este modo, podría serque una lente fuera color amarilla y la otramorada, o una azul y otra naranja.

Con la evolución de la tecnología y lamejora de la calidad de las imágenes tridi-mensionales ha llevado igualmente al de-sarrollo de nuevos sistemas de visualización.Es el caso de las lentes polarizadas. En elcine dos proyectores polarizan la luz desdeun ángulo distinto para cada ojo, de modo

que las lentes decodifican estas imágenespara proporcionar más calidad.

El problema es que este sistema nopuede aplicarse a los televisores, pues el fil-tro incorporado en la parte frontal de la pan-talla solo permite la reproducción de lamitad del contenido y el brillo. Además,como apuntan desde Panasonic, "otras delas desventajas de este formato es el limi-tado ángulo de visualización, ya que losusuarios deben mantener la cabeza erguidapara evitar la fatiga visual que ocasionan eldoble contorneo."

Los diversos fabricantes de los actualestelevisores 3D adoptan, casi todos, un enfo-que diferente en el diseño de sus equipos,pero el trabajo de la mayoría de estos equi-pos se basa en mostrar de manera alter-nada y rápida una versión "izquierda" y otra"derecha" de una misma imagen en la pan-talla. Lo complejo del sistema aparececuando se debe conseguir la imagencorrecta para el ojo correcto. Ahí es dondelas nuevas lentes 3D para televisión hacen suaparición. Los cristales utilizados en las lentespara la televisión 3D son mucho más avan-zados que los acostumbrados a ver en lassalas de cine. En realidad estas lentes soninalámbricas (a baterías), es decir, son lentesde cristal líquido "activo". El equipo (el TV)envía una señal infrarroja a las lentes y loscristales se oscurecen en forma alternativabloqueando las imágenes (izquierda o dere-cha) en sincronía con el televisor. Así quesólo el ojo derecho ve la imagen de la dere-cha y sólo el ojo izquierdo ve la imagen dela izquierda. En palabras sencillas: las lentesle permiten a cada ojo ver la imagen que lecorresponde. Luego, el cerebro combina lasdos imágenes en un “todo”, al igual que lo


La Televisión 3D


hace todos los días con los puntos de vistaligeramente diferentes que se obtienen conlos ojos derecho e izquierdo. De este modo,nuestro cerebro interpreta una imagen tridi-mensional.

Es decir, las lentes tienen un sensor infra-rrojo que sincroniza las imágenes que sealternan en la pantalla de modo que el ojoizquierdo solo ve la perspectiva izquierda y elderecho la derecha.

En realidad el sensor infrarrojo simple-mente sincroniza la imagen que debe visua-lizarse para cada ojo, los verdaderos cau-santes de la visualización o no de la imagenson los cristales LCD que contienen las lentesy el obturador activo que alterna rápida-mente las imágenes en la pantalla. El par-padeo y cambio de imagen de uno a otroojo se produce a tal velocidad que el cere-bro no consigue darse cuenta del cambio ylo interpreta como una única imagen tridi-mensional.

El precio de esta tecnología de lentesactivas todavía es muy alto y puede rondarlos 200 dólares americanos.

PRINCIPIOS FÍSICOS DE LA VISIÓN 3D

El sistema visual humano es un sistemabinocular, es decir, disponemos de dos sen-sores (ojos) que, debido a su separaciónhorizontal, reciben dos imágenes de unamisma escena con puntos de vista diferen-tes. Mediante estas dos vistas el cerebrocrea una sensación espacial. A este tipo devisión se le llama visión estereoscópica, en laque intervienen diversos fenómenos.Cuando observamos objetos muy lejanos,los ejes ópticos de los ojos son paralelos.

Cuando observamos un objeto cercano, losojos se mueven para que los ejes ópticosestén alineados sobre el mismo, es decir,convergen. Asimismo, se produce el enfo-que para ver nítidamente el objeto. Al con-junto de este proceso se le llama fusión. Unfactor que interviene directamente en estacapacidad es la separación interocular. Amayor separación entre los ojos, mayor es ladistancia a la que apreciamos el efecto derelieve.

Para visualizar correctamente un conte-nido 3D, figura 2, es necesario:

Evitar la sensación de mareo.El usuario no debe tener que hacer un

esfuerzo para adaptarse a la sensación 3D,sino que esta sensación tiene que ser natu-ral.

La sensación 3D debe ser nítida y cons-tante a lo largo de todas las figuras y espe-cialmente en los contornos de los objetos.

El sistema debe ser lo más independienteposible del ángulo de visión del usuario.

Capítulo 2

40


Figura 2 - Pantalla 3D: La sensación quedan estos monitores es que la imagen

"sale de la pantalla".


EVOLUCIÓN

Los pioneros en el estudio de la estereos-copia fueron Euclides y Leonardo da Vinci,que ya en su época observaron y estudiaronel fenómeno de la visión binocular. Peropara encontrar el primer dispositivo hay queremontarse al año 1838, cuando el físicoescocés Sir Charles Wheatstone construyó unaparato con el que se podía apreciar elfenómeno de la visión estereoscópica. Ya enlos años 50 se intentó la explotación comer-cial de películas 3D, pero dada la mala cali-dad de los contenidos no tuvo muchoimpacto. Fue en los años 80 cuando se con-siguieron resultados más espectaculares,con sistemas de gran formato de película,como el del IMAX, que consiguen imágenesde alta resolución en grandes pantallas. Asípues, la imagen tridimensional en movi-miento no es novedad de ahora, y ya en loscines antiguos se proyectaban algunas pelí-culas tridimensionales que funcionabanemitiendo dos películas diferentes, cadauna con un tinte de diferente color.

Al ponernos unas lentes de estos colores(una en cada ojo), cada ojo veía una partede la película, dejando "invisible" la otra, porlo que se obtenía una visión estereoscópica,dando sensación de profundidad. Con elavance de la tecnología, la técnica se fueperfeccionando, creando sistemas quehacían más o menos lo mismo, pero mejor.Así, existen lentes con polarización verticalen un ojo y horizontal en el otro que obtienenun efecto más real que con la polarizaciónpor colores.

Sin embargo, estos sistemas no soncómodos ni prácticos, de manera que conla aparición de nuevas técnicas se ha

logrado obtener pantallas que transmiten lasensación de profundidad sin necesidad deningún complemento visual.

DESCRIPCIÓN

Una pantalla 3D es capaz de transmitirdiferente información en cada ojo, consi-guiendo así el efecto estereoscópico que asu vez, consigue el efecto de profundidadde la imagen. Este efecto se puede conse-guir de dos maneras, mediante el uso delentes (sistemas estereoscópicos) y sin nin-gún tipo de accesorio (sistemas autoestere-oscópicos).

SISTEMAS ESTEREOSCÓPICOS

Este tipo de sistemas necesitan el uso delentes para una correcta visualización. Sufuncionamiento se basa en que se emitendos imágenes diferentes (captadas con unacámara esteroscópica), y cada ojo captauna mediante las lentes, para así tener unasensación de profundidad. A continuaciónveremos los diferentes tipos de lentes:

Anaglifos: los anaglifos son las lentes conun cristal de cada color que todo el mundoasocia al cine en 3D. Es el método másconocido, y también el primero en ser utili-zado no sólo de forma anecdótica.

Lentes polarizadas: son lentes con uncristal polarizado horizontalmente y otro ver-ticalmente, mientras que en la pantalla seproyectan las dos imágenes, una polarizadade cada manera.

La Televisión 3D



Lentes activas: lo que permite que sepueda utilizar en casa es que en lugar deproyectarse imágenes con luz polarizada, seexponen alternativamente las dos imáge-nes.

Para poder enviar una diferente a cadaojo del espectador lleva unas lentes con unobturador de cristal líquido (LCS), de formasincronizada con la pantalla, las lenteshacen que las lentes sean transparentes uopacas, en función de la imagen que estáproyectando.

SISTEMAS AUTOESTEREOSCÓPICOS

Los displays 3D que se utilizan para reali-zar la representación de los contenidos 3Dpueden ser divididos según la técnicaempleada para dirigir las vistas izquierda yderecha en el ojo apropiado: unos necesi-tan dispositivos ópticos cerca de los ojos, ypor el contrario, otros tienen este procesointegrado en el mismo display.

Estos últimos, de visión libre (free-viewing oFTV), son los llamados autoestereos-cópicos. El hecho de que el usuariono necesite incorporar ningún ele-mento hace que estos despierten ungran interés.

En síntesis, los sistemas autoestere-oscópicos persiguen que se puedaver una imagen en 3 dimensiones sinque sea necesario el uso de anteo-jos.

Se trata de conseguir que la pan-talla emita una imagen para el ojoizquierdo y otra por el derecho, y estose realiza mediante una barrera deparalaje que interrumpe el haz de luz

selectivamente para que cada imagenvaya en el ojo que le corresponde, figura 3.

El problema se presenta cuando los ojosdel usuario cambian de posición, es decir,cuando se cambia el ángulo de visión.

Para evitar este efecto algunas compa-ñías que están investigando sobre esta tec-nología optan por hacer que sólo una posi-ción sea la correcta para poder apreciar elefecto tridimensional, mientras que otrosincorporan un detector de posición de losojos del observador para que el efecto seaválido aunque se mire con un ángulo res-pecto a la perpendicular de la pantalla.

CÓMO AUMENTAR EL NÚMERO DE VISTAS

Una pantalla 3D es un sistema multivisión.Los sistemas multivisión son reconocidosgeneralmente por proporcionar una repro-ducción superior de la imagen 3D porque laimagen visible cambia con el punto de vistadel observador en relación a la pantalla.Con tal de exagerar la sensación de profun-

Capítulo 2

42


Figura 3 - La barrera de paralaje consiste en unarejilla vertical fina puesta delante de una imagen

especialmente diseñada. Cada abertura actúacomo una ventana a un fragmento de la imagen.


didad en imágenes estereoscópicas 3D, esposible aumentar el número de vistas, demodo que la imagen pueda ser observadadesde varias posiciones. Sin embargo, elproblema radica en que un aumento delnúmero de vistas provoca una pérdida deresolución, dado que el número de píxelesque se pueden colocar en una pantalla decristal líquido es limitado. Las pantallas con-vencionales multivisión emplean en generaltres lentes lenticulares diseñadas para cubrirun ancho de visión de 62 a 65 mm, una dis-tancia equivalente a la separación mediaentre ojos de una persona. Sin embargo,estas pantallas 3D aún presentan algunosproblemas relacionados con los siguientesaspectos:

Zona de visión: Las imágenes en las pan-tallas 3D comunes diseñadas con un anchode visión de 62 a 65 mm pueden aparecerincorrectas y resultar incómodas a menosque se vean de frente y desde una determi-nada distancia, ya que los ojos puedendetectar una imagen 2D en algunas partesde la pantalla. Es por este motivo queactualmente se trabaja en optimizar elancho de visión para que se reduzca laaparición de imágenes 2D y permita que lasimágenes 3D puedan visualizarse con uncampo de visión más amplio.

Pérdida de resolución: Para resolver elproblema de la pérdida de resolución en laspantallas multivisión se puede utilizar unatecnología de procesamiento de imágenesllamada step 3D pixel array (mejora de la for-mación de píxeles 3D), actualmente ya pro-bada por algunas compañías. Esta técnicatiene en cuenta la sensibilidad del ojo

humano a la pérdida de resolución en ladirección horizontal. Al minimizar la degra-dación de la resolución horizontal del píxel,se mejora la calidad de la imagen paraofrecer a los espectadores imágenes 3D demayor definición y más vivas.

El efecto tridimensional presenta todavíapoca estabilidad (depende de la posicióndel espectador) y la resolución de la imagenes escasa. La captación directa de la ima-gen real con este sistema requeriría un dis-positivo multicámara, y este es un tema deinvestigación actual.

TECNOLOGÍAS EXISTENTES

Existen varios tipos de tecnologías, algu-nas ya disponibles comercialmente, las máscomunes son las siguientes:

Displays autoestereoscópicos o deparalaje: son pantallas de ordenador simila-res a las tradicionales, en las que no esnecesario el uso de lentes polarizantes o fil-tros de colores. Algunos sistemas disponende obturadores selectivos que muestran sólolas columnas de píxeles que corresponden ala imagen de uno de los ojos, obturando lasque corresponden al otro, para la posiciónde la cabeza del usuario. Por ello suelenestar asociados a sistemas de seguimientode la cabeza por infrarrojos.

Displays volumétricos: son sistemas quepresentan la información en un determinadovolumen. Al igual que una pantalla de TV escapaz de iluminar selectivamente todos ycada uno de los píxeles de su superficie, un

La Televisión 3D



display volumétrico es capaz de iluminartodos los píxeles en 3D que componen suvolumen. Hay tres tipos principales:

Espejo varifocal: Una membrana espe-jada oscila convirtiéndose en un espejo dedistancia focal variable que refleja la ima-gen de una pantalla. Sincronizando la ima-gen que se muestra en la pantalla con lapotencia óptica del espejo se puede barrercualquier punto de un volumen determi-nado. Un sistema bastante experimentaltodavía

Volumen emisivo: Un determinado volu-men ocupado por un medio capaz de emi-tir luz en cualquier parte de su interior comoresultado de una excitación externa, porejemplo mediante láser de diferentes longi-tudes de onda. Muy experimental, la grandificultad es encontrar el material apro-piado.

Pantalla rotativa: Una pantalla planagira a una velocidad de alrededor de 600rpm. Para cada uno de un conjunto prede-terminado de posiciones angulares de lamisma un sistema espejos proyecta sobreella la imagen del objeto tal como corres-ponde a la perspectiva asociada a dichoángulo. El resultado final es la imagen 3D deun objeto que podemos ver desde 360 gra-dos.

MÉTODOS DE DISTRIBUCIÓN

ESPACIAL PARA DAR SENSACIÓN DE 3D

La mayoría de los monitores free-viewingproducen un limitado número de vistas

(como mínimo dos). En este caso, la únicaforma de dar una sensación 3D consiste enhacer una distribución espacial de las distin-tas vistas. Algunos de los métodos más des-tacados son:

Electroholográficos: Estos displays,actualmente en fase de investigación, pue-den grabar y reproducir las propiedades delas ondas de luz (amplitud, longitud de onday fase). Este proceso, en caso de realizarsede forma perfecta, sería el ideal para siste-mas de visión libre 3D.

Volumétricos: Estos displays crean la sen-sación de inmersión proyectando la infor-mación 3D dentro de un volumen. Estos sis-temas típicamente presentan problemas deresolución además de necesitar muchoancho de banda. Este tipo de displaysactualmente se encuentra en fase de inves-tigación.

Multiplexado por direccionamiento: Seaplican efectos ópticos como la difracción,refracción, reflexión y oclusión para redirigirla luz emitida por los píxeles de distintas vis-tas al ojo apropiado. Existen diversos tipos,pero los más destacados (debido a queestán más desarrollados tecnológicamente)son los basados en la refracción y en oclu-sión.

Oclusión: Debido al efecto parallax(paralaje), partes de la imagen son oculta-das a un ojo y visibles para el otro. Existendiversos tipos dependiendo del número dehendiduras y de la posición de colocaciónde la barrera, que puede estar enfrente odetrás de la pantalla.

Capítulo 2

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Las pantallas con barrera de parallaxdetrás del display ya se pueden encontraren el mercado en monitores tanto de PCcomo de portátiles.

Como se observa en la figura 4, labarrera de parallax es la encargada de redi-rigir los haces de luz (y no la imagen en sí), alojo adecuado. El problema que tiene estetipo de displays es que la posición de visua-lización es muy estricta siendo posible su usosólo para una persona.

En los últimos tiempos las industrias comola cinematográfica y la de videojuegos, hanincrementado la demanda de sistemas 3Dque proporcionan un nivel de emociónsuperior al que ofrecen las imágenes bidi-mensionales.

Las pantallas convencionales de 3D noestán a la altura de esta demanda, debidoa las limitaciones mencionadas en elcampo de visión y a la baja resolución queofrecen.

LOS SMART TV

Básicamente el concepto de smartTV es que “se tenga todo en el TV”.Smart TV es un término usado tecno-lógicamente para definir un Televisorde alta definición que posee, ade-más, conexión de banda ancha aInternet, web-widgets, aplicacionesde escritorio de usuario común ycombina TV, tecnologías de smart-phones, aplicaciones y conectividada Internet, todo en uno.Smart TV no solamente se refiere aTelevisores, sino a una amplia gamade “dispositivos integrados conver-gentes” como Reproductores táctilespara el vehículo, consolas de juego,

reproductores de Blu-Ray, etc.Hace unos años que se está desarro-

llando la tecnología que utilizan los Smart TV,aunque anteriormente eran llamados“Internet TV”. Esto desconcertaba a los con-sumidores, que creían que se podía nave-gar desde el televisor, pero en realidad solose podía tener acceso a determinadas apli-caciones y contenidos limitados.Actualmente, los nuevos productos cuentancon un navegador que permite un rápidoacceso a Internet, de la misma manera quese hace desde una computadora.

La principal ventaja y objetivo de estanueva tecnología, es combinar las dosherramientas más usadas actualmente: latelevisión y el acceso a Internet. De estamanera, los Smart TV permitirán compartirinformación a través de Redes Sociales, bus-car contenido en la web, acceder a la pro-gramación de distintos canales o descargarpelículas, y todo con la calidad y definición

La Televisión 3D


Figura 4 - La barrera de parallax es la encar-gada de redirigir los haces de luz al ojo en

forma adecuada.


Capítulo 2

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La Televisión 3D



de imagen que ofrece una pantalla LCD. Ypor si todo esto fuera poco también los tele-visores que tienen compatibilidad con elpatrón DLNA pueden acceder a sitios comoYouTube con conexión Wi-Fi o Ethernet.

LG Electronics expuso el ST600 Smart TVUpgrader, figura 5. Éste es un dispositivo conla forma de una caja cuadrada de 11 cen-tímetros de lado, con control remoto, quepermite el acceso a Internet utilizando televi-sores con compatibilidad DLNA.

Este "servicio" era conocido comoNetCast y era compatible solamente contelevisores que tenían incorporada la tecno-logía ST600. Casi todo televisor o monitor lan-zado después del año 2003 seguramentetiene la entrada necesaria para poderconectar el adaptador Smart TV Upgrader.

De esta forma LG puede proporcionarcontenido online a través del servicio paraaquellos usuarios que no quieren comprarun nuevo televisor o monitor para poder dis-frutar de esta tecnología. La conexión serealiza a través de Wi-Fi o Ethernet. Con soloconectar el cable de Internet al aparato oconectarse a través de una red inalámbricase podrá navegar en sitios como YouTube,redes sociales, etc.

Lo que hay dentro de un Smart TVdepende del fabricante. Samsung,Sony LG y Panasonic son las queactualmente están más dedicadas afabricar Smart TVs, figura 6.

Sony a apostado por asociarse conIntel, para desarrollar “pequeñas com-putadoras” basadas en el chipset Atom+ Nvidia Ion imbuidas en el chasis delTelevisor (técnicamente, estás adqui-riendo un computador “portátil” conuna pantalla de 36 pulgadas); mientras

tanto, Samsung apuesta por su propia tec-nología de CPUs ARM Cortex, LG trabaja contecnologías híbridas basadas en su expe-riencia con smartphones.

EL SISTEMA OPERATIVO DE LOS SMART TV

No todo es tan simple, por ser lindo y vis-toso. Los que pensaban que los televisoresHD 3D smart TV del mercado venían conalguna versión de Microsoft Windows 7 TVpremium plus platinum (o hablando seria-mente, Microsoft IPTV Mediaroom, comociertamente lo llaman), pues estaban equi-vocados… Veamos que tipo de SOemplean los principales fabricantes:

LG: Una Linux Box corriendo XBMC modifi-

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Figura 5 - El ST600 Smart TV Upgrader de LG.

Figura 6 - El concepto de TV inteligente.


cado (XBox Media Center, aplicación hechaen python GPL y que corre encima del S.O.de las Xbox 360).

Sony: Sony apuesta por Google TV (unaversión modificada de Linux Android OScorriendo en x86 Atom).

Samsung: corre una versión “nativa” deGoogle Android, basada en HoneyComb,pero ya hay rumores de una versión “TV” desu sistema operativo Bada.

Logitech: Emplea su línea “revue” queson PC-box adaptables al TV HD, apuestanpor Google Android HoneyComb.

Linux Foundation ha anunciado la crea-ción de la “Smart TV working group” un grupodedicado a estandarizar el uso de Meego yotras versiones de Linux en sistemas embebi-dos de Televisión digital inteligente, empre-sas como Intel, Nokia o Sigma apoyan estegrupo de desarrollo. Pero está todo en paña-les… El verdadero desarrollo de la televisiónse dará en un par de años, cuando cadaaparato permita mezclar las imágenes deuna película, por ejemplo, con las imágenesdel lugar donde esté el televisor y captadascon cámaras que vendrán con el TV. De estamanera, cada señal que vea el televidentedependerá de qué cosas tenga en suambiente, si se está moviendo, si ingresauna persona en el recinto, etc.

LOS TELEVISORES 3D

Si bien la televisión comercial en 3D esrelativamente nueva, las técnicas de visuali-zación estereoscópicas son tan antiguascomo los orígenes de la fotografía. Las imá-genes de video proyectadas por un televisor

en 3D (así como otros sistemas estereoscó-picos como el Cine 3D), son creadas con elmismo principio: una escena es capturadaa través de 2 cámaras ligeramente separa-das, y luego es proyectada, utilizando lentesespeciales de manera que cada imagensólo sea vista por uno de nuestros ojos.Continuamos desarrollando el tema“Televisión 3D”, explicando las técnicas queemplean los televisores con esta tecnología.

Vamos a hacer un breve repaso de lovisto hasta ahora. En la industria del 3D exis-ten dos grandes categorías de lentes 3D: lospasivos y los activos.

Los anaglifos fueron durante décadas loslentes pasivos más populares. Los lentesanaglifos utilizan filtros de color (rojo-azul,rojo-verde o bien ámbar-azul) que permitenvisualizar imágenes distintas en cada ojo,dando así un efecto de profundidad relati-vamente convincente. Hoy en día se utilizanlentes pasivos polarizados, principalmenteen salas de cine 3D. Estos lentes filtran lasondas de luz provenientes desde diversosángulos de la pantalla, permitiendo quecada ojo por separado reciba sólo la ima-gen polarizada que le corresponde. Estoslentes fueron inmediatamente más popula-res que los anaglifos debido a que no utilizanfiltros de color que pudiesen distorsionar elcolor original de la imagen.

Los lentes activos utilizan tecnología decristal líquido LCD, y son un componentefundamental. Éstos poseen sensores infrarro-jos (IR) que permiten conectarse de manerainalámbrica con el televisor 3D. En este sis-tema, las dos imágenes no se muestran almismo tiempo, sino que se encienden yapagan a alta velocidad. Los lentes de cris-tal líquido se van alternando entre un modo

La Televisión 3D



"transparente" y un modo"opaco" al mismo tiempoque las imágenes se alter-nan en la pantalla, esdecir, el ojo izquierdo sebloquea cuando la ima-gen del ojo derecho apa-rece en la televisión y vice-versa. Esto ocurre tanrápido que nuestra menteno puede detectar el par-padeo de los lentes.

Una manera sencilla dever TV en estereoscopía opseudoscopía, a través delcontrol del recorrido de laenergía electromagnéticaen el espacio, es pormedio de la tecnologíaVUTSI (Visor UniversalTridimensional deSecuencia de Imágenes)descubierta por elCientífico Militar Boliviano,Ing. Rigoberto MendizábalMárquez ,el 05 de julio de2001. Este sistema aprove-cha el intervalo de tiempoentre el instante actual dela observación de unasecuencia frente a la pre-via, donde el sistemahace que se observe almismo tiempo. Cabeespecificar que mientrasse ve la secuencia actualcon un ojo, con el otropodemos ver la secuenciaanterior, siendo posible veren tres dimensiones real o

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Figura 8 - Televisión 3D mediante el empleo de len-tes activas (polarizadas).

Figura 7 - Televisión 3D utilizando anaglifos, queson unas lentes fáciles de construir.


invertida, dependiendo de la dirección delrecorrido de la cámara filmadora o movi-miento de los objetos que son capturadospor UNA sola cámara. No obteniendo ningúnresultado, si la cámara y los objetos quedanestáticos. Ésta es una opción interesantepara todos los televidentes que no tienen losrecursos necesarios para adquirir TV LCD oPLASMA 3D, mas sus lentes específicos, enfunción a la tecnología que usan. Es posibleel uso del VUTSI en proyecciones de pelícu-las normales en salas de CINE, en juegos dePC y en vídeos caseros, sin que precisen edi-

ción alguna, para lo cual se recomiendaque las secuencias de imágenes sean dealta calidad para obtener mejores resulta-dos.

TIPOS DE TELEVISORES 3D

Las figuras 7, 8 y 9, de Online Schools,resumen básicamente 3 de los métodos uti-lizados en la estereoscopía: Anaglífos (figura7), utilizando unas gafas que son fácil deconstruir; Lentes Polarizados, como las utiliza-

dos en NVIDIA 3D Vision oen el cine con RealD(figura 8) y Parallax Barrier(figura 3), un métodoempleado por algunosfabricantes televisiones3d como la tecnologíaWOWvx 3D de Philips.

TELEVISIÓN

AUTOESTEREOSCÓPICA

La televisión autoestere-oscópica se considerauna mejora respecto alsistema anterior y permitever la TV en 3D sin nece-sidad de lentes. Ademásde representar la infor-mación de profundidadpermite la selección arbi-traria del punto de vista ydirección dentro de laescena. De esta manera,un cambio de posicióndel espectador afecta a

La Televisión 3D


Figura 9 - Televisión 3D sin el empleo de lentes.


la imagen que ésteobserva. La sensación esque la escena gira con elmovimiento del observa-dor. Este fenómeno seconoce como Free view-point (punto de vista libre) yestos están limitadosactualmente a 8 por cues-tiones tecnológicas.

Cada Free Viewpointrequiere dos imágenes(una por cada ojo) lo quehace que para los 8 pun-tos de vista se necesitenmostrar 9 imágenes a lavez, diferentes en el planohorizontal, lo que quiere decir que la panta-lla tendrá que tener una resolución muchomayor que la HDTV. Se resuelve también elproblema de la cantidad de espectadoresporque puede haber más de uno, ya queno es necesario localizarlos en posicionespreestablecidas. El principal cambio es lautilización de microlentes que permiten con-trolar la difracción de los haces de luz, figura10. También permiten mantener el modo dedos dimensiones.

Tener diferentes puntos de vista significaincrementar el número de imágenes mos-tradas a la vez. Esto quiere decir que elmonitor debe tener una resolución 4 vecesmayor que la resolución estándar (SDTV) ysoportar corrientes de vídeo de millones debytes por segundo.

Además, la utilización de lentes delantede la pantalla puede suponer una pérdidade brillo, contraste y color si no se aplica unsistema de control de calidad riguroso alconjunto de microlentes.

EL SISTEMA WOWVX

Philips fue la primera empresa en fabricarun televisor autoestereoscópico. El televisorWOWvx1 de 42 pulgadas tiene un ángulo devisión de 160 grados y una resolución de3840x2160 píxeles. Además es capaz derepresentar 9 imágenes a la vez. WOWvx esun tipo de monitor y herramientas de soft-ware fabricado por Philips, que ofrece imá-genes en 3D sin lentes para varios especta-dores a la vez. Philips vende pantallas deeste tipo para publicidad, entretenimiento yvisualización 3D. Utiliza el formato de 3D lla-mado "2D-plus-depth" que tiene una profun-didad de un mapa de escala de grises allado de cada cuadro 2D. Philips inició unsitio web de la comunidad WOWvx donde sepueden descargar muestras de animacio-nes y películas en 3D. Cabe aclarar quePhilips suspendió las ventas y la producciónde la pantalla 3D de 42 pulgadas (modelo423D6W02, figura 11) en marzo de 2009

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Figura 10 - El Free viewpint permite que hayan más espec-tadores y que cada uno tenga una visión diferente.


debido a la recesión mundial (sin embargola versión oficial es que la empresa consi-dera que otra guerra de formatos es contra-producente y desastrosa para el mercado) ya la fecha de editar esta nota no se teníainformación sobre la continuidad de otrosproyectos similares por parte de la empresa.

Se cree que el principal objetivo al dete-ner la producción y ventas es llegar a unagama estándar de la industria para la codi-ficación y entrega de contenido 3D paratelevisión.

TECNOLOGÍA DE LENTES MULTIVISTA

Otro tipo de TV autoestereoscópica es laque utiliza la tecnología llamada de LentesMultivista. Consiste en una matriz de lentestransparentes y cilíndricas dispuestas sobre lapantalla del TV. Este sistema puede influir enel contraste y brillo que el TV es capaz deproporcionar.

Mientras que con un ojo percibimos unaparte de la pantalla, con el otro, que está enotro ángulo distinto con respecto a la panta-lla, veremos otra parte distinta de imagendirigida hacia este ojo en concreto. En estesistema, cada píxel visionado es una lente,

que a su vez está dividida ensub-pixeles. El efecto 3D se con-sigue cuando la información decada sub-pixel de esta lente seenvía en una dirección diferente,figura 12.

MATRIZ DE LENTES

Una característica de los televiso-res 3D es la diferencia entre laresolución del píxel y la profundi-dad. En una escena en 3D, lospíxeles que en 2D contribuyen auna resolución también se utili-zan para mostrar la profundidad.Si el conjunto de lentes se posi-

La Televisión 3D


Figura 11 - Televisor WOWvx autoeste-reoscópico de Philips.

Figura 12 - Cada lente semicircular refracta la informa-ción de cada subpíxel en una dirección diferente.


cionan de forma vertical encimade la pantalla, la resolución hori-zontal disminuirá en un factorigual al número de imágenesmostradas a la vez. Por ejemplo,un televisor que muestre 9 imá-genes a la vez y con lentes colo-cadas de forma vertical, su reso-lución horizontal será 9 vecesinferior a la vertical y causará undesequilibrio en la relación deaspecto del píxel. Este problemase soluciona inclinando las lentescon un patrón repetitivo como elmostrado en la figura 13, de estamanera se disminuye la resolu-ción horizontal y vertical en unfactor de tres, haciendo que se mantengaen cada píxel una relación cuadrada. Elefecto que se percibe es que algunos píxe-les se repiten horizontalmente. La inclinaciónde las lentes hace que, mientras que secambia de punto de vista, se intercale unavisión poco coherente e incorrecta. Detodas formas, este método es necesariopara no ver zonas con sitios vacíos.

2D & 3D DUAL MODE

(COMPATIBILIDAD ENTRE EL MODO 2D Y 3D)

Los televisores autoestereoscópicos per-miten ver contenidos 2D y 3D sobre lamisma pantalla. Conociendo el contenidovisual a reproducir se realiza el cambio demodo. En el modo 3D cada lente refracta elfrente de onda hacia una dirección dife-rente, provocando el efecto 3D. En el modo2D el efecto de las lentes se puede eliminarde dos maneras:

1) Aplicando un procesado a la señalde vídeo. Sabiendo las características ópti-cas de las lentes, el contenido de la señal

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Figura 13 - Patrón de repeticiones.

Figura 14 - Para que un televisor permitaver TV normal (2D) y 3D, las lentes de

cristal líquido permiten cambiar el ángulode refracción de la luz incidente. En el

momento que aplicamos una carga sobreéstas eliminamos su efecto.


puede ser redistribuido en los sub-píxelespara cancelar el efecto de las lentes.

2) Usando Lentes de LC (cristal líquido)que permiten desactivar el efecto de laslentes. Con lentes de LC en modo 2D, todoslos píxeles contribuyen en una única imagende alta resolución. Este proceso ha sidopatentado por PHILIPS 3D Solutions2 y con-siste en variar el índice de refracción de laslentes. La capa de lentes se llena de cristallíquido y de esta manera tienen un índicede refracción diferente que permite el modo3D. Para cambiar al modo 2D, se aplica unacarga eléctrica sobre el cristal líquido paraalterar su índice de refracción y como resul-

tado se consigue que no refractela luz que pasa a través de él,figura 14.

CREACIÓN DE CONTENIDOS 3D

Para aprovechar el método derepresentación de los televisores3D se requieren nuevas metodo-logías a la hora de grabar conte-nidos visuales. Se trata de captar

más información de la que podemos captarúnicamente con una cámara. Los métodosutilizados son los siguientes:

Multicámara: Permite crear diferentespuntos de vista en un espacio limitado, utili-zando varias cámaras, figura 15. Se requiereuna calibración de todas las cámaras. Lafigura 16 muestra cómo se vería una mismaimagen desde diferentes ángulos.

Time-of-Flight (TOF): El Time-Of-Flight(tiempo de vuelo) es un método para extraerla información de profundidad de una únicaimagen para que así podamos crear unavisión estéreo (no confundir con visión 3D). ElTOF consiste en que la cámara emite una

La Televisión 3D


Figura 15 - En una grabación con multicámara se colo-can las cámaras alrededor de la escena a grabar.

Figura 16 - Visión desde diferentes ángulos de una misma secuencia.


señal modulada en el espectro infrarojo,sobre una señal de 20MHz o frecuenciamayor. Esta señal incide sobre la escena yvuelve rebotada sobre la cámara. Cadapíxel de la cámara puede demodular estaseñal y, a través de su fase, detectar la dis-tancia. La cámara genera una imagen enescala de grises que nos da la informaciónde profundidad, figura 17. Vea en la figura18 cómo se puede generar una imagenestéreo por TOF.

PLUGINS PARA PROGRAMAS DE ANIMACIÓN 3D

Muchas aplicaciones de animación hoyen día trabajan con planos en 3Dpero finalmente reenderezanarchivos en 2D. En estos casos lainformación de profundidad seencuentra implícita en la anima-ción creada y, por lo tanto, sepuede extraer un contenido en3D. Philips, por ejemplo, ha de-sarrollado para los programas másconocidos de animación 3D(como Autodesk Maya o 3Ds Max)

algunos plugins que exportan las imágenesen 3D más el plano de profundidad, paraque de esta manera se puedan generarnuevos contenidos.

Actualmente las principales marcas quefabrican televisiones en 3D son: LG,Samsung, Sony, Panasonic, Philips, etc., aun-que son caros y en el mercado son pocaslas películas o los videojuegos en 3D. ☺

BIBLIOGRAFÍA

www.reparacionlcd.comwww.neoteo.comwww.muyinteresante.eswww.es.wikipedia.orgwww. phenobarbital.wordpress.com

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Figura 17 - La cámara envía una señal infrarroja querebota en la escena y es captada por cada píxel.

Figura 18 -Imagen 2D

más el planode profundi-

dad, con el quese puede gene-rar una imagen

estéreo.


LO PRIMERO QUE DEBE SABER

Imaginemos una falla muy simple. Todossabemos que la plaqueta digital se comu-nica con los integrados LVDS mediante trespuertos de 8 bits que pertenecen a las digi-tales de R G y B. Un interesante ejerciciodidáctico consiste en imaginarse qué seobserva sobre la pantalla si el bit menos sig-nificativo de la salida de R se queda siempreen cero por un cortocircuito en la plaqueta.

Esta pregunta la realizo en todos mis cur-

sos y jamás conseguí una respuestacorrecta, sin darle alguna ayuda a mis alum-nos. Con una ayuda muy genérica respon-den, pero si no los guío, las respuestas suelenser totalmente equivocadas o ser muyvagas.

La respuesta más común es la queparece más lógica. Se genera una raya rojafinita en la pantalla sobre una imagen nor-mal; y luego las variantes: Una línea dondefalta el rojo; una línea negra, gris etc.Cuando pregunto si la línea sería vertical u


En un TV a TRC es relativamente sencillo postular una falla y describir lo que debe ocu-rrir en la pantalla. Cuando se trata de un LCD, “mi experiencia como profesor me

indica que a los alumnos les cuesta imaginar que se ve en la pantalla cuando fallaalgo en la plaqueta digital”. En este capítulo proponemos algunos métodos prácticospara la localización de fallas y la solución de problemas en la plaqueta digital de un

televisor de última generación. Reiteramos que si Ud. no sabe cómo funciona un televi-sor LCD puede realizar el curso contenido en el CD multimedia que acompaña a esta

obra (vea la página 1).

Capítulo 3 Fallas y Reparación en Televisores LCD y 3D

Cap 3 - Repa LCD y 3D.qxd 3/7/12 5:01 PM Página 57

horizontal allí suele haber un acuerdo tácito:Línea vertical porque todos recuerdan quelos electrodos de datos eran los verticales.Los horizontales solo operan sobre el direc-cionamiento de línea.

Entonces le doy la ayuda. Lo que sale delJagASM representa a un número binario omejor dicho a tres números binarios. Uno dala intensidad del rojo (que está fallando ensu bit menos significativo) otro la del verde yotro la del azul. Y todos son de 8 bits, es decirque pueden tomar un valor entre 0 y 255(28).

Debido a que está fallando el integrado,el bit menos significativo permanece cons-tantemente en 0. En la tabla 1 podemos verla correspondencia entre los números deci-males y su correspondiente binario mientrasque en la tabla 2 mostramos que númerosse forman en lugar de los correctos cuandohay error.

Como se puede observar, se pierden losnúmeros impares porque se hacen igualesal número anterior. Esto significa que entodos los puntos de la pantalla podemostener un pequeño error en la componentede rojo. Si el punto tuviera un valor de rojo

igual a 255 un error de una unidad solomodificaría el -0,3% de la componente, locual es absolutamente indistinguible. Entanto que un punto que tuviera una compo-nente de 10 tendría un error del -10%. Enuna palabra que tendríamos una falla queseguramente pasaría inadvertida inclusivecuando hacemos el ajuste de blanco.

Lo que con toda seguridad podemosdecir es que el error no formaría ningunafigura o dibujo sobre la pantalla. El rojo detodos los puntos de la pantalla sería algomás oscuro, solo cuando el número equiva-lente a su brillo fuera impar, figura 2.

Diferente sería si la pata en cortocircuitofuera la más significativa. Si Ud. observacomo se van formando los números bina-rios, podrá deducir que el bit más significa-tivo será igual a cero en los primeros 128números y que luego se hará igual a 1 hastael 255.

Si esa pata esta en cortocircuito nuncapodrá salir una componente roja mayor a128. Es decir que los rojos de intensidad bajay mediana se verán correctamente, entanto que los más fuertes se verán todos denivel 128.

Capítulo 3

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Tabla 1 - Tabla Primeros números binarios.

Tabla 2 - Tabla Error en el último bit.


Seguramente el usuario dirá que solo sepuede ver bien a bajo brillo o con baja satu-ración de color.

FALLAS EN LOS PERIFÉRICOS DE LA PANTALLA

Para entender que figura geométricagenera una falla debemos repasar el temade la generación de las señales en la pan-talla. Recuerde la existencia de un conjuntode integrados receptores de LVDS en laparte superior o inferior de la pantalla y otroconjunto en uno de los costados.

* Los primeros se encargan al mismotiempo de la señalización horizontal y de lailuminación de cada dot. Con la polaridadde la señal encienden el dot y con su dura-ción y/o tensión cargan más o menos alcapacitor interno que memoriza el dato.

* Los segundos se encargan de seleccio-nar la fila que debe activarse en cadamomento (realizan un barrido utilizando laseñal de sincronismo horizontal y vertical).

¿Qué cantidad de integrados debenexistir sobre los lados horizontal y vertical?

En principio parecería que dado el tra-bajo más complejo que realizan los queestán en posición horizontal deberían existirmuchos más que para el lado vertical. Perono es así. La proporción solo depende deltipo de pantalla 4/3 o 16/9 (o su variante de15/9) y la cantidad absoluta depende de ladefinición (de la cantidad de líneas horizon-tales de tríadas).

Por ejemplo las pantallas del chasis LC03de Philips son tres:

15” LC151X01-C3P1 de 1024 tríadas x768 líneas (proporción 4/3)

17” LM171W01-B3 de 1280 tríadas x 768líneas (proporción 15/9)

23” LC230W01-A2 de 1280 tríadas x 768líneas (proporción 15/9)

Esto significa que se requieren 768 patasde salida para generar el barrido de la pan-talla y si los integrados usados tienen 200patas se requerirán 4 (deben sobrar patas


Fallas y Reparación en Televisores LCD y 3D

Figura 1 - Diagrama en bloques de la pantalla.


para la señal de entradafuente y masa). Y si se usan 4en sentido vertical se debenusar 4 x 4/3 en sentido hori-zontal para las pantallascomunes y 4 x 15/9 para laspantallas anchas que daaproximadamente 7.

Observe que las pantallas utilizadas noson las clásicas de 16/9 sino que son algomás angostas, solo de 15/9.

Todos los integrados receptores de LVDSse conectan a los 5 pares de pistas quesalen de los transmisores LVDS. Y entre todosellos se encargan de encender el dot ade-cuado en el momento preciso.

En la figura 1 mostramos el diagrama enbloques de la sección de pantalla. Los trans-misores LVDS se conectan con los receptoresLVDS mediante un flex que son los causantesde algunas fallas características. Observeque hay 5 pares de pistas; una se dedicaexclusivamente a la transmisión de las seña-les de sincronismo y control y las otras 4 a losdatos. En otros modelos de menor cantidadde líneas que solo tienen tres pares de pistaspara los datos, cada par transmite un colordiferente y el cuarto genera el sincronismo yel control. En el LC03 los colores están mez-clados en 4 pares y no hay modo de sepa-rar las responsabilidades. Solo se puede ase-gurar que el corte del 5º par, produce unafalla catastrófica (pantalla negra o blanca)porque los integrados receptores no emitenseñales de salida o la emiten desincroni-zada.

Observe que en este caso y debido aque la pantalla más grande es de solo 23”existe un CI receptor único que se comunicacon los circuitos integrados que realmente

hacen la operación excitación de fila ycolumna (están dibujados como un solo blo-que pero en realidad son varios integrados).

Volviendo al problema del corte delquinto par, no se puede distinguir a simplevista si no se trata de un corte de tensión defuente que también genera una ausenciaabsoluta de salida de los receptores LVDS. Enambos casos no hay excitación de columnade los terminales de fuente de los transistoresTFT (S1 a S1024) o excitación de fila por elGate de los transistores G1 a G768.

Lo que no podemos predecir en todos loscasos es si la pantalla se hace opaca otransparente porque todo depende del tipode pantalla. Recuerde que existían dos tiposde pantallas la IPC y las TN.

Las TN generan una pantalla transparentecuando no están excitadas (que se vennegras cuando están apagados los tubos) yla IPC una pantalla opaca (que se vennegras aun con los tubos encendidos).

Es obvio que una falla catastrófica en lapantalla puede producir el mismo efecto,como por ejemplo conexión común cor-tada en la placa de vidrio que tiene los tran-sistores TFT, pérdida del cristal líquido, otrasfallas.

Existen algunas fallas de las pantallas queen realidad son un problema imposible deresolver como por ejemplo la llamadaCrosstalk, figura 3, que se mide con un cua-

Capítulo 3

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Figura 2 - Pantalla sin el 5º par o sin alimentación.


dro de prueba especial que es una pantallablanca con un rectángulo negro en el cen-tro. Esa imagen no se obtiene habitual-mente en un generador de señales para TVpero se puede obtener con un programaque se baja gratuitamente por Internet y quese llama NokiaMonitorTest u otros similares.

La falla se produce por acoplamientosparásitos y debe pasar totalmente desaper-cibida con señales normales de TV. La señal

indicada sirve como pará-metro de prueba estandari-zado para pantallas LCD. Siaparece muy acentuado sedebe verificar que la fuenteque alimenta la pantalla notenga mala regulación.Un circuito más detallado

con los números de patas de los integradosque realizan la comunicación entre la placadigital y la pantalla se puede observar en lafigura 4.

FALLAS CON SIMETRÍA VERTICAL

Ahora vamos a analizar algunas fallasque producen dibujos simétricos sobre la

pantalla. Por ejemplola aparición de barrasverticales negras gri-ses o blancas, figura5.Observando el dia-grama en bloques dela pantalla (figura 1)queda claro que laúnica posibilidad degenerar una falla deeste tipo se debe aalgunos de los inte-grados montados enla parte inferior de lapantalla o a fallas enun sector de variaspistas del flex quecomunica las salidasdel integrado recep-tor con la pantalla(indicado como un



Figura 3 - Defecto por crosstalk.

Figura 4 - Circuito detallado de comunicación.


solo bloque “source driver circuits” pero quese trata en realidad de varios integrados).

También es posible la aparición de otrafalla tal como se indica en la figura 6, quetambién tiene simetría vertical pero que eneste caso se trata de líneas de puntos. Ocomo lo indica la figura 7 en donde laslíneas son llenas, negras blancas o grises ode uno de los colores primarios.

En estos casos se tratan de fallas en unasola pista del mismo flex o en tres corres-pondientes a tres colores primarios. Si la fallaes intermitente o un contacto ruidoso,genera puntos y si es franca genera líneasllenas. Del mismo modo la falla puede estargenerada en el interior de los CI de Source.

FALLAS CON SIMETRÍA HORIZONTAL

Del mismo modo que se generan fallas

con simetría vertical, se pueden generarfallas con simetría horizontal en forma debarras, líneas de punto o líneas llenas. En lasfiguras 8, 9 y 10 se pueden observar fallastípicas.

Estas fallas tienen un tratamiento muysimple, en principio se deben mover los flextratando de encontrar al culpable. El repara-dor se puede orientar observando la altura ola posición horizontal de la/las barras/rayassobre la pantalla. Posteriormente se debe

Capítulo 3

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Figura 5 - Barras verticales. Figura 6 - Líneas de puntos verticales.

Figura 7 - Líneas llenas verticales.

Figura 8 - Barras con simetría horizontal. Figura 9 - Rayas con simetría horizontal.


proceder a la resoldadura de aquellos flexque demuestren su responsabilidad en lafalla.

Si se trata de una barra tanto horizontalcomo vertical es posible que el flex esté ubi-cado con algún desplazamiento respectodel panel. En este caso hay que proceder adesoldarlo primero para luego volver a sol-darlo en una posición correcta.

Un flex puede estar soldado de diferentesmodos. En principio se debe observar si setrata de un flex de simple o de doble faz. Losde simple faz se unen a la pantalla con sol-dadura en pasta, que luego se funde en unhorno de convección o de rayos infrarrojos.En cambio si es un doble faz se puede sol-dar con un soldador apoyado sobre el agu-jero metalizado que existe sobre cadaentrada, agregando soldadura del lado de

la pantalla y sobre el otro lado, para transfe-rir mejor el calor.

Este trabajo se realiza mucho más fácil-mente si se utiliza un soldador tipo Hercaspara hojalatería con punta tipo filo en “V”,conectado a un Evariac para asegurarseuna temperatura de unos 210 ºC aproxima-damente.

Nota: Un Evariac es una herramienta dise-ñada por el Ing. Picerno para usar en lareparación de televisores y su montaje seexplica en el CD que acompaña a estaobra.

FALLAS EN LA PANTALLA

La más común de las fallas y la quegenera mayores quejas de los usuarios sonlos puntos brillantes u obscuros de color o deblanco y negro y muchas veces dos puntosadyacentes. Lo que el usuario no sabe esque luego de fabricar las pantallas se prue-ban y se seleccionan de acuerdo a unanorma llamada IIS (Incomming InspectiónStandard = norma de aceptación). Luegode la selección se marcan con códigosdiferentes de acuerdo al nivel de acepta-ción de esas fallas.

Estos puntos, figura 11, se generan porfallas en los transistores TFT. Si bien porInternet se pueden conseguir unos progra-mas que se llaman “masajeadores de pixe-les” mi experiencia propia y la de algunosalumnos que los probaron fueron negativas.Estos programas permiten situar un puntoblanco brillante sobre el píxel dañado ysegún dicen sus autores: a veces si se dejaal LCD funcionando por unas horas el puntodañado se reactiva. Yo dejé varios funcio-



Figura 10 - Líneas con simetríahorizontal.

Figura 11 - Fallas de puntos brillantesu obscuros.


nando un fin de semana completo, sin resul-tado alguno y mis alumnos confirmaronestos hechos.

De la misma fuente se puede leer unacura igualmente mágica que para mi tam-poco tiene efecto alguno. Consiste en colo-car un trapo húmedo sobre la pantalla en lazona dañada y calentarlo con un planchafamiliar. Damos estas indicaciones para queel alumno realice sus propias experiencias.

FALLAS EN EL FILTRO POLARIZADOR

Otra posible falla de fabricación que noes aceptada por las normas son las llama-das “burbujas”, figura 12.

La falla se ubica entre el vidrio de salidade luz del panel LCD y el filtro polarizadorsuperior. El recorrido extra de la luz que seproduce en el aire acumulado en la burbujahace que se produzca una diferencia en elrendimiento luminoso de ese sector conreferencia al resto de la pantalla. Por logeneral la imagen se observa detrás de laburbuja con menor iluminación.

Esta suele ser una falla de fabricaciónque aparece en la inspección final del pro-ducto. Pero como la prueba suele estar

automatizada y ser realizada por un robot, silos sensores ópticos no toman el sectordañado puede llegar un producto fallado ala casa del usuario. Si la burbuja es muy evi-dente el cliente reclama de inmediato perosi es muy suave, puede depender de latemperatura ambiente y aparecer algunosmeses después.

Si el LCD ya está fuera de garantía cual-quier cosa vale y en este caso sí se notarondiferencias con el método del trapohúmedo. Lo que ocurre es que siempreexiste el riesgo de magnificar la falla y elcliente debe estar avisado del riesgo.

Otra falla clásica es la pantalla rayadaexteriormente, figura 13, que se produce pormal trato o caídas accidentales.

La posibilidad de reparación depende dela profundidad del rayón. El método a utilizares el pulido superficial realizado con pastade pulir y pulidora de tela de múltiplescapas, colocada en una perforadora demano. Posteriormente se debe proceder alpulido fino con cera para que la lamina pro-tectora externa brille nuevamente.

Si el problema se debe a un objetoextraño ubicado entre cualquiera de los fil-tros y los vidrios de la pantalla (figura 14), nohay posibilidad alguna de reparación. Esta

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Figura 12 - Burbujas en el filtropolarizador.

Figura 13 - Raya en la superficie exte-rior del tubo.


falla no puede magnificarse con el tiempoasí que por lo general el cliente rechaza elLCD en cuanto lo observa detenidamente.

FALLAS DE CONSTRUCCIÓN DEL PANEL LCD

Otra falla característica de la pantalla sonlas manchas coloreadas que se observansobre todo cuando la señal de prueba estotalmente blanca, tal como se puedeapreciar en la figura 15. Por lo general tie-nen 2 causas:

* La separación entre las laminas frontal yposterior de la pantalla no es uniforme.

* Está dañado el cristal líquido.

Ninguno de los dos problemas puede serreparado.

El primer caso puede producir una fallatotalmente diferente que es la mostrada enla figura 16. Son como anillos concéntricoscuya forma depende de la intersección delanillo con los costados de la pantalla. Lafalla se debe a la diferencia de separaciónentre las laminas externa e interna del panelLCD con simetría esférica y no tiene posibili-dad de reparación.

La misma falla se puede producir conuna simetría cilíndrica generando imágenestotalmente diferentes, tal como se apreciaen la figura 17.

FALLAS EN EL CIRCUITO ELECTRÓNICO

DEL PANEL LCD

Una falla típica en el transmisor LVDS es lageneración de ruido sobre las barras de gri-



Figura 14 - Objetos extraños entre los fil-tros polarizadores y el panel.

Figura 16 - Separación no uniformeentre las dos caras del panel LCD.

Figura 17 - Separación entre laminas consimetría cilíndrica.

Figura 15 - Manchas coloreadas.


ses, figura 18. La posibilidad de reparaciónde esta falla está en la posibilidad de con-seguir el CI dañado y sobre todo en la posi-bilidad de poder cambiarlo porque en algu-nos casos se encuentra ubicado sobre elflex de salida de datos y sincronismo (típicoen las pantallas de las notebooks que tienela generación de video R G V en la secciónPC y en la pantalla tienen un conector de 32patas).

El ruido puede parecer algo muy analó-gico para producirse en una sección total-mente digital pero si Ud. considera un erroraleatorio en la sincronización de la lecturade datos un número constante correspon-diente a una barra de gris puede transfor-marse en aleatorio y generar algo similar aun ruido analógico.

La captación de interferencias en el busde comunicaciones LVDS puede generaruna falla que se observe como lo indicamosen la figura 19.

En realidad, cualquier forma de interfe-rencia en la imagen salvo las que tienenuna clara simetría horizontal o vertical pue-den asignarse a una falla en el circuito trans-misor LVDS.

Una falla en la imagen, que tambiéndebe asignarse a un problema en el CItransmisor es la llamada centelleo, figura 20.En ella la imagen pasa alternativamente deoscura a brillante y luego otra vez a oscuracomo si alguien estuvierajugando con el control de bri-llo.

Esta falla se puede producirpor cualquier circuito inte-grado de la pantalla queafecte la señal de sincronismovertical, tanto si la misma no es

emitida, como si se produce un cortocircuitoa masa en las entradas del par que trans-porta las señales auxiliares, debido a estrésmecánico o eléctrico. Es particularmenteimportante verificar las soldaduras de CI ycomponentes pasivos, si las hubiere, presio-nando sobre ellas con una herramienta plás-tica o golpeando con el mango de un des-tornillador.

Se pueden producir errores de colorcuando un transmisor LVDS tiene un puertoen malas condiciones. En este caso se pue-

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Figura 18 - Ruido en las barras de grises.

Figura 20 - Falla en “centelleo”.

Figura 19 - Interferencia en el bus LVDS.


den dar todas las combinaciones posiblesde colores tomadas de a 1 y de a 2 es decirque pueden fallar uno o dos puertos com-pletos aunque la mayor probabilidad es quesolo falle un bit de entrada y eso genera unainfinita posibilidad de colores falsos cuandose analiza una imagen.

Nuestro mejor consejo es que si le pareceque el color de la imagen no es el correctoproceda a realizar un análisis cuidadoso dela imagen excitando al LCD con un genera-dor de cuadro de prueba, en donde se pue-den generar colores plenos a elección. Porcolores plenos nos referimos a una imagencompleta a máxima saturación de rojo, deverde o de azul. Por supuesto que con unpoco de práctica se puede utilizar simple-mente el cuadro de barras de colores, peroyo recomiendo un análisis de toda la panta-

lla con un color pleno para evitar que unafalla con simetría vertical, interfiera en lareproducción de una barra de color. Porejemplo:

1. Ponga la pantalla roja y observe laintensidad del color.

2. Luego haga lo mismo con la verde yluego con la azul. Los tres colores tienen queaparecer con un brillo similar.

* Si uno de los puertos está totalmenteafectado, cuando se solicita ese color elmismo no aparece. Pero esta falla es pocoprobable; por lo general el color aparecepero puede aparecer levemente atenuadoa muy atenuado dependiendo del bit afec-tado. Si está afectado el bit más significativoel color tendrá 1/2 del valor que los otroscolores.

Si es el bit siguiente solo se atenuará la 3/4partes; el siguiente 3/8 partes y así sucesiva-mente.

El problema es que los bit inferiores gene-ran muy poca diferencia de brillo y entoncesse requiere una prueba comparativa entrelos tres colores. Esa prueba se realiza conuna señal muy conocida: la escala de gri-ses. En la figura 21 se puede observar comose vería una señal de escala de grisescuando falla el bit menos significativo derojo.

¿Y dónde está la falla que no la veo? Yo le aseguro que está, porque lo que se

observa es un dibujo y las barras de gris fue-ron creadas matemáticamente. Las últimasbarras tienen poco rojo, es decir que solo tie-nen una contribución de verde y de azul, y elverde más el azul es el cian (o azul verdoso).



Figura 21 - Falla en el bit menos signifi-cativo de rojo.

Figura 22 - Pantalla combinada con ysin el último bit de rojo.


Si mira, ahora que sabe lo que debe obser-var verá que sobre todo en las dos últimasbarras, se ve un color cian que acompañaal gris (Figura 22).

El reparador con un buen antecedenteen TVs a TRC puede asimilar esta falla a laque se produce cuando no está bien ajus-tado el corte de rojo, que se realiza duranteel balance de blanco del tubo.

En la figura 23 tomamos un caso similarque genera una imagen totalmente dife-rente. Es el caso de ausencia del bit más sig-nificativo de rojo. Este bit se encuentra en elestado alto para todas las barras de laizquierda de la pantalla. En la mitad dere-cha este bit está naturalmente en cero y nose ven afectadas.

Así podríamos seguir hasta el infinito yaque existen 8 patas para cada color y trescolores diferentes. Las combinaciones sontantas que es imposible generar las imáge-nes tipo correspondientes.

Pero la falla más común es que las patasde entrada al integrado transmisor se pon-gan en corto a masa, si bien es posible quese produzca una falla interna. Si la falla estáen la pata de entrada del puerto, se puederealizar una medición sobre él con la sondade RF o con un osciloscopio. Ante una dudasobre la generación del color, inyecte unaseñal de barras de grises y mida la tensiónsobre todas las patas de entrada al integradotransmisor LVDS. Si alguna pata no tiene ten-sión seguramente está en corto a masa o noestá soldada al circuito impreso.

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Figura 23 - Falta del bit más significa-tivo de rojo.


FALLAS DE COMUNICACIÓN Y DE PANTALLA

Son muy pocas las oportunidades quenos da un TV a LCD para realizar un análisispor observación de pantalla. En efecto,como todo equipo moderno que poseaI2BUS el/los microprocesadores están infor-mados de cualquier falla que se produzcaen el mismo y operan la protección apa-gando por completo el equipo, con lo cuallo protegen de mayores daños pero compli-can enormemente la reparación. En los TV aTRC las protecciones operaban de modosuficientemente lento como para que laaplicación del método de precaldeo delfilamento sea suficientemente lenta comopara permitir uno o dos segundos de obser-vación de la pantalla sin protección y esepar de segundos era vital para realizar undiagnóstico preciso.

Un TV a LCD tiene un bus más rápido yademás dado su arranque casi instantáneoposee un video y sound killer que corta lainformación a la pantalla y de los parlantesprecisamente por ese par de segundos quetarda en operar la protección. Cuando lapantalla se debería abrir ya esta operada laprotección y no podemos espiar el funcio-namiento desprotegido del TV.

Pero a favor del reparador está el hechode que el I2CBUS es mas completo; la gene-ración de señales de error es más perfecta yeso permite determinar la zona dañada conbastante exactitud de modo que la repara-ción se puede realizar con el criterio generalde “dividir para reparar”. Además los fabri-cantes terminaron con la falacia de los equi-pos que tenían un modo de servicio muypreciso por pantalla cuando todos sabemosque la mayoría de las fallas se producen en

este sector anulando la posibilidad de deter-minar el código de error. Ahora todos loscódigos de error se pueden leer por la titila-ción del led piloto. Mas aun muchos equiposposeen un led piloto y un led de error de otrocolor que se combinan para indicar elcódigo de falla.

Resumiendo, el único cambio es el modode realizar el diagnóstico, que ahora deberealizar por el modo de servicio y en algúntiempo mas se realizará por lo que podría-mos bautizar modo PC.

Pero hay un sector del TV a LCD imposiblede verificar por el modo de servicio porqueno puede estar alcanzado por el bus y quepor lo tanto presenta fallas permanentesque se pueden catalogar con exactitud yaque tenemos todo el tiempo del mundopara observarlas. Además estas fallas no sonpeligrosas y no necesitan protección.

Un TV a LCD tiene una geometría deseñales muy similar a las vías de un com-plejo ferroviario. Puede comenzar en ochoandenes que llegan a la estación central yque pueden continuar por varias estacionespermitiendo un claro control de la circula-ción de los trenes, pero en cierto momentolas vías forman un abanico que se abre ypor lo tanto se hace imposible de controlar.En el TV a LCD las señales viajan juntas portoda la plaqueta digital hasta llegar a losintegrados transmisores de LVDS. Allí las seña-les se bifurcan en forma de fila y columnapara barrer toda la pantalla. Toda esta parteno tiene control por I2CBUS por la gran can-tidad de componentes de la pantalla.

Método de Trabajo1. Use el modo de servicio para determi-

nar la zona fallada.




2. Luego, si el modo de servicio no le daninguna pista, comience con la medicio-nes. Tenga en cuenta que si el TV no da nin-gún código de error tampoco va a generarninguna protección y le va a permitir traba-jar cómodamente.

Las fallas en pantallas son característicasy pueden ser estudiadas metódicamentehasta cierto punto. De mas está decir queaquí se suman fallas en la fabricación de lapantalla LCD que pasaron desapercibidasen el momento en que los TVs fueron proba-dos en fábrica (si es que fueron probadospor una persona y si es que fueron probadoscompletos) y fallas de construcción, armadoy soldadura de los flex y los CI receptores deLVDS desparramados por toda la pantalla.

Si Ud. tiene en su mente una idea con-creta de cómo llega la información de fila ycolumna a partir de los datos que salenhacia los transmisores LVDS puede llegar ainterpretar las fallas en pantalla sin mayoresinconvenientes aunque no podemos decirque sea un análisis simple e inmediato.

En este lugar vamos a tratar de dar unaidea de cómo atacar un problema generalal reparar un LCD para luego pasar a los pro-blemas mas parciales que incluyen a lapantalla y su comunicación.

El receptor tiene un punto de división muypreciso que debemos aprovechar siempre.Es el conector de R G y B analógico existenteen el JagASM. Existe un solo caso que podríacomplicar el diagnóstico y es cuando noencienden los tubos.

En ese caso se corta el video y se com-plica todo (no todos los LCD tienen esta pro-tección). Si la tienen se debe probar porseparado el inverter y los tubos antes decontinuar con el diagnostico o alimentar los

tubos con un inverter externo de prueba.Ahora, si los tubos están encendidos no

se requiere prueba alguna. Verifique la señalen el conector analógico de salida con unosciloscopio o una sonda de RF. Si no tieneseñal deberá buscar el problema antes delbloque JagASM, si las señales son normalesel problema es posterior; se encuentra en lasalida para los integrados LVSD, en los LVSDmismos o la pantalla.

Si el problema es anterior le queda elrecurso de probar el TV con una PC. La PCingresa directamente al JagASM así que unaprueba exitosa indica que la falla está antesdel JagASM.

En la figura 24 podemos observar el dia-grama en bloques final de nuestro TVtomado de ejemplo.

Ahora se puede probar el FLI2300. No hayuna prueba directa porque nada le ingresadirectamente. Pero a él le ingresan dosseñales, cada uno por su correspondientedecoder: la señal SDTV y la señal HDTV.Como es difícil que ambos conversores sedañen al mismo tiempo, si la prueba deambos no genera señal en la pantalla lafalla debe estar en el FLI2300.

El problema es de donde sacar las seña-les adecuadas para realizar la prueba. Laseñal SDTV; una R G B y su señal de sincro-nismo compuesto se puede obtener delgenerador fabricado por el autor. Para laseñal de HDTV se puede utilizar un receptorde cable o aire que este preparado paraalta definición aunque no este habilitadoporque la señal característica sale en HDdirectamente.

En este punto el problema ya se acercaa etapas más conocidas porque se trasladaa las etapas analógicas comunes de los TV

Capítulo 3

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a TRC. Estas etapas fueron analizadas conmucho detalle y no creemos necesario insistiren su modo de reparación.

REPARACIÓN DE LA SECCIÓN DE AUDIO

Lo primero es determinar que tipo deamplificador de potencia de audio tiene elTV: analógico, semi digital, digital PWM, digitalcon parlantes comunes o digital con parlan-tes multifilares. Para recién después encararla reparación.

Si se trata de un analógico, comiencemidiendo las dos tensiones de fuente desalida, una negativa y otra positiva que eneste caso son fijas.

Si es un semi digital, debe medir las 4salida fijas, dos positivas y dos negativas. LosPWM tienen dos fuentes positiva y negativafija. Los otros sistemas digitales requierenfuentes de los dos signos variables de 0 a latensión máxima de salida para poder ajustarel volumen.

En un sistema con bocina (parlante) multi-filar, la bocina tiene 8 salidas y una terminal



Figura 24 - Diagrama en bloques final del LC03.


común de masa. Si tiene distorsión debemedir las 8 salidas que tienen resistenciasque son proporcionales a la serie 1, 2, 4, 8,16, 32, 64, 128.

Dejemos de lado la reparación de unamplificador analógico por considerarlaconocida por todos. En un semi digital lacosa se complica pero la única diferenciacon un analógico está en la lógica deencendido de fuentes que debe verificarsecon una fuente Evariac variando la tensiónde salida de desde 0 a la tensión máximapositiva y luego desde cero hasta la tensiónmáxima negativa mientras se observan latensión de alimentación del par de salida(desconecte el parlante mientras realiza laprueba).

Un PWM tiene una etapa de salida muyfácil de reparar. Solo un par de MOSFET deconmutación y dos fuentes + y - un choquey un capacitor de filtro. Todos son compo-nentes que se pueden medir fácilmente, lospasivos con un multímetro y los activos conuna fuente y un multímetro.

Un amplificador digital para parlantecomún o para parlante multifilar también esmuy fácil de reparar porque solo tiene transis-tores MOSFET de conmutación. Solo debedesconectarlos y medirlos.

El resto del amplificador de audio sueleestar totalmente integrado y solo posee cua-tro patas de salida para la línea de retardoen los casos en que dicha línea no esteincluida en el propio integrado. Una falla enla línea de retardo puede provocar un cortetotal del audio. El problema es como deter-minar si la falla está en el procesador deaudio o en el sistema de retardo. La soluciónes muy simple; se debe desconectar elretardo, conectar salida con entrada del pro-

cesador y probar. Si aparece el audio aun-que sea fuera de sincronismo significa que elproblema está en el circuito de retardo.

REPARACIÓN DE LA SECCIÓN DEL CONVERSOR A/D

Para reparar esta sección primero mida lastensiones de fuente y de referencia del inte-grado. Los bloques colocados sobre cadaentrada no requieren más circuito exteriorque 4 capacitores de paso (2304, 2308,2306 y 2315) y tres de desacople (2318, 2319y 2317). Para confirmar el funcionamiento deesta sección le aconsejamos que:

1. Tome el osciloscopio o el multímetrocon la sonda de RF y mida la señal antes delos capacitores de acoplamiento y despuésde ellos.

2. Luego mida la tensión continua sobrelas entradas; debe tener la misma señalantes y después de cada capacitor de aco-plamiento.

3. Luego mida la tensión de alterna sobrelos capacitores de desacoplamiento quedebe ser prácticamente nula y la tensióncontinua indicada en el circuito.

CIRCUITO DE CRISTAL RESET Y PUERTO DE SALIDA

El clock del conversor A/D (figura 25) debeestar sincronizado con la señal de entradapara que la cantidad de muestras por líneahorizontal sea una constante. El sistema quese utiliza es similar al de un decodificador decolor es decir un CAFase pero en donde lafrecuencia del cristal se divide por un factorconsiderablemente alto. A los efectos de la

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reparación el reparador puede observar unoscilador a cristal con un cristal de 24,576MHzy dos capacitores de desfasaje, un bloquede sincronismo que engancha con los pulsoshorizontales separados de la señal com-puesta de video.

1. Recomendamos al reparador quemida la frecuencia.

2. Conecte el osciloscopio o la sondasobre la pata A2 que es una salida a la fre-

cuencia del cristal o mejor aun sobre la pataP4 (LLC) pero teniendo en cuenta que allí lafrecuencia es 2 x CLOCK de bit es decir: 2x13,5MHz = 27MHz, frecuencia que estaenganchada con la frecuencia del cristal; osobre la salida DA-CLK que se envía a la sec-ción C9.

3. El segundo punto a verificar es el RESETdel sistema que se encuentra sobre la pataN10 y que debe tener una tensión de 0V,luego del encendido inicial.

4. Luego hay que verificar el puertode salida o puerto de expansión. Elmismo se encuentra agrupado en laparte inferior del circuito y seconecta con la sección C9 porintermedio de dos conjuntos de 5resistores de 47 Ohm, que nos per-miten identificar perfectamente loscortocircuitos de entrada a C9 de lafalta de salida del conversor A/D.5. Por último se encuentran, conresistores individuales, las salidasauxiliares de DA_CLK para el clockdel escalador; HS-OSD que retorna ala placa analógica para generar loscaracteres en pantalla, las dosseñales de sincronismo, DA-HSYNC yDA_VSYNC y la señal de identifica-ción de campo, de vital importan-cia para convertir las señales entre-lazadas en progresivas. Estas señalesse pueden usar para enganchar elosciloscopio con H o con V y explo-rar las señales del puerto de salidacon más facilidad e inclusive conalgunos pulsos estáticos en la panta-lla lo que permite su observaciónmás clara (pulsos durante elborrado). ☺



Figura 25 - Cristal reset y salidas del conversor A/D.


Para más informes e inscripciones debe contactarse con Saber Internacional S.A. de C.V.,llamando al teléfono del D. F.: (01 55) 58 39 72 77 o enviando un mail a: [email protected].

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Ing. Horacio D. Vallejo

Ecatepec, México 28 de abril


GUÍA DE FALLAS

A continuación describiremos algunasfallas producidas en televisores de pantallaplana de última generación. Haremos refe-rencia a equipos Samsung fabricados en losaños 2010 y 2011, indicando la soluciónmás adecuada para cada caso.

1- FALLA: Se observan áreas

rojizas o puntos rojos en la panta-lla, figura 1.

Solución: Se recomiendaactualizar el firmware de la tarjeta

principal y/o del panel PDP, ajuste los voltajesVS a +205Vdc y VSCAN A -178Vdc, de nosolucionarse el problema se deberá cam-biar el panel PDP.

2- FALLA: Tiene una línea en la parte

superior de la pantalla, figura 2.


Al cierre de esta edición se estaba preparando un nuevo paquete educativo del ClubSaber Electrónica destinado a los técnicos que realizan servicio a televisores de últimageneración. Se trata de un producto compuesto de una guía impresa y un CD físico

(no tiene que descargarlo, el paquete lo contiene) con 200 fallas y soluciones rápidasen pantallas de última generación. El CD, a su vez, también incluye un curso de fun-

cionamiento de televisores y pantallas planas, manuales de servicio y abundante infor-mación adicional, útil para el técnico. En este capítulo incluimos algunas fallas que

son parte del mencionado Paquete Educativo: “200 Fallas Comentadas en Televisoresde Última Generación”.

Capítulo 4 - 200 Fallas Comentadas enPantallas Planas y Smart TV

Figura 1 - Areas rojizas en la pantalla

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Solución: Utilice la imagen deprueba para ver si el problema esde ajuste, si aun persiste el pro-blema deberá cambiar el panelLCD (pantalla) dado que poseemala conexión interna.

3- FALLA: La imagen se

observa completamente verde,figura 3.

Solución: Esta falla se presenta porque elcable flexible que transporta las señales LVDSse encuentra mal conectado o con algúncontacto defectuoso, limpie y reconectecorrectamente el cable flexible. En caso depersistir el problema, verifique la continuidadde las conexiones del cable..

4- Falla: El televisor no enciende

(Samsung, Modelo LN32C530F1FXZA).

Solución: Este síntoma puede deberse amúltiples fallas, en el caso particular de esteequipo, el problema se debió a que elconector CN01, figura 4, estaba mal conec-tado. Se quitó el conector, se limpiaron suscontactos, se reconectó y el equipo fun-cionó sin problemas.

5- Falla: No hay imagen, pantalla

oscura y no se observa la iluminación poste-rior.

Solución: Aquí el problema puededeberse al inverter o a problemas en las

lámparas. En el caso que estamos anali-zando, el televisor tenía una de las lámparasCCFL rota, figura 5. Se cambió el compo-nente defectuoso por uno nuevo.

Capítulo 4

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Figura 2 - Línea blanca en la parte superior de lapantalla.

Figura 3 - La pantalla está totalmenteverde.


6- Falla: El televisor no enciende

(Samsung Modelo LN32C350D1DXZA)

Solución: Este equipo llegó al taller pre-sentando una falla típica de fuente por locual fue el primer bloque a comprobar. Se

encontró uno de los PCB de lafuente con una fisura, figura 6,con lo cual habían conexiones(pistas) cortadas. Se repararony el problema quedó resuelto.

7- Falla: Pantalla oscura,

pero funcionan los tubos debackligth.

Solución: Este es un problemabastante común, que se pre-senta en varios Chasis de tele-visores de diferentes marcas. Elsíntoma principal de la falla,aparece al encender el televi-sor, en donde la pantalla noilumina en absoluto. Si subimosun poco el SCREEN, veremosuna pantalla gris con líneas deretorno.Para este ejemplo tomaremoscomo referencia, al televisorCL21M16MN Chasis Ks9a deSamsung, pero el procedi-miento aplica para diferentesmarcas y modelos de televiso-res LCD.Lo primero que debemoshacer, es revisar que no existaalgún componente averiadoen el televisor, pues es comúnque se dañe por ejemplo, el

resistor de paso para el voltaje de alimenta-ción del amplificador de video (180V) oincluso el propio circuito integrado amplifi-cador de video, que para los TV Samsung deúltima generación suele ser el TDA 6107 oTDA 6108. También es común, que la propia


200 Fallas Comentadas en Pantallas Planas y Smart TV

Figura 4 - Un conector con falsos contactos pro-vocaba que la pantalla no encienda

Figura 5 - Una lámpara CCFL quebrada provocabaque la pantalla no encienda

Figura 6 - Una fisura en una de las placas de lafuente, provocó la rotura de una pista y el televi-

sor no funcionaba.


pantalla esté averiada o con cátodos conbaja emisión, por lo que el circuito AKB seactivará, haciendo un “muting de video”, loque hace que la pantalla se vea totalmentenegra.

Por lo tanto, el primer paso consiste enrevisar bien la tarjeta de video. Si todo estábien y no hay ningún componente defec-tuoso, nos encontraremos con 3 posiblessituaciones.

1 - El microjungla TDA 9377PS/N3/A/1604,se encuentra en buen estado pero esta blo-queado.

2 - Actúa la protección por AKB, debido apantalla en mal estado o desgastada.

3 - Se ha dañado permanentemente elmicrojungla TDA 9377PS/N3/A/1604.

El caso más común es que el microjunglaesté bloqueado. El TDA 9377PS/N3/A/1604 esfabricado por PHILIPS y en su interior poseeuna memoria EEPROM en donde se guar-dan datos relacionados con distintas fallas(buffer de errores) detectadas durante el fun-cionamiento del televisor. Aunque se cam-bie el componente dañado, el buffer deerrores seguirá guardando la falla ocasio-nada.

Para solucionar este problema, basta conentrar al modo de servicio del televisor, queen el caso de Samsung es la secuencia:

MUTE ---1, 8, 2 ----- POWER

Tenga en cuenta, de que el televisor nomuestra ninguna imagen.

Por lo tanto debe hacer este procedi-miento "a lo ciego", es decir, tiene que reali-zar la secuencia correcta en el modo de

servicio sin poder observar lo que ocurre enla pantalla.

Entre al modo de servicio, luego presioneMUTE, si el daño era por bloqueo, vera elmensaje en pantalla de ajuste de screen,figura 7.

a) Presione POWER para apagar el tele-visor y guardar los cambios.

b) Encienda el televisor, debería obser-var el raster (llovizna) o la pantalla azul.

8- Falla: Pantalla oscura, pero funcio-

nan los tubos de backligth.

Solución: Supongamos que es el mismoequipo que el del ejemplo anterior y que elmicrojungla no está bloqueado, es decir, nopudo solucionar el problema desde el“modo de servicio” con MUTE. Es probableque el problema se deba a la protecciónpor AKB.

Como se menciono antes, si se activaesta protección, la pantalla quedara total-mente negra.

Debemos entonces, ingresar al modo deservicio (Recuerde que no se puede vernada en la pantalla, y que estará nave-gando por los ajustes a ciegas). El primerítem es ADJUST como se muestra en la ima-gen de la figura 8 (note que el menú apa-rece si la imagen está bien, en su caso, Ud.no verá nada, navegará a ciegas).

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Figura 7 - Imagen que aparece en el TVal quitar el bloqueo de la microjungla por

el modo de servicio.


a) Presione Volumen + para entrar en lalista de parámetros del Item ADJUST.

b) Presione 14 veces CHANNEL (sin equi-

vocarse). Con esto llegará al parámetro AKB.Ahora, presione Volumen + para ajustar elAKB de 0 a 1.

En este punto debería ver la imagen deltelevisor, mostrando el modo de servicio,como se ve en la imagen de la figura 9.

NOTA: Con este cambio, la calidad de laimagen no es igual a la que debería ser,pero se puede mejorar utilizando los demásajustes, como los de R G B.

9- Falla: Pantalla oscura, pero funcio-

nan los tubos de backligth.

Solución: Como mencionamos en la“falla Nº 7” la tercera posibilidad de estafalla es que el microjungla esté defectuoso.Si ninguno de los ajustes anteriores funcio-nan, lo más probable es que el microjunglaTDA 9377PS/N3/A/1604 se encuentre ave-riado permanentemente. Recuerde hacertodas las pruebas de voltajes y de compo-nentes periféricos, antes de reemplazar estecircuito integrado ya que se trata de unapieza costosa del televisor.

10- Falla: TV Philips 19PR21 C222 no

enciende.

Solución: Este televisor llegó al taller total-mente inoperante (vea en la figura 10 la eti-queta ubicada en la tapa trasera). Al desta-par el televisor y con ayuda de un lente deaumento, se observaron varios puntos fríosde soldadura.

Se rectificaron las soldaduras en malestado pero el televisor continuó sin encen-

200 Fallas Comentadas en Pantallas Planas y Smart TV


Figura 8 - Menú del modo de servicio deun televisor.

Figura 9 - Al quitar la protección por AKBdeberá aparecer el menú en la pantalla.

Figura 10 - Etiqueta trasera en la quefigura el modelo del televisor


der. Se procedió entonces a revisar los volta-jes de la fuente, los cuales eran correctos,sospechamos entonces que el problemaestaba en el microcontrolador o sus alrede-dores, verificamos el microcontrolador y alparecer este se encontraba en buenas con-diciones.

Nos quedó entonces revisar los semicon-ductores aledaños al microcontrolador, yaque son los que más fallas presentan.Comenzamos a revisar y hallamos el transis-tor identificado como 7202, que corres-ponde a un transistor BC547, totalmente encorto circuito (figura 11).

Después de cambiar el transistor BC547,el televisor encendió y la imagen se veíacorrectamente pero se escuchaba un ruidocercano al transistor de salida horizontal.Procedimos a revisar la zona y se encontróun condensador de 47µf/160V práctica-mente seco, figura 12.

Al cambiar el condensador fallado elruido desapareció y el televisor quedó fun-cionando normalmente.. ☺

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Figura 11 - Ubicación del transistordefectuoso en la placa principal.

Figura 12 - Un capacitor seco originabaun ruido cerca del transistor de alta ten-

sión, se lo reemplazó y el problemaquedó resuelto.


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Pantallas planas ultias geneacion

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